级联高效太阳能电池课件

高效太阳能电池目录一、背景二、原理优越性三、高效太阳能电池技术进展四、产业化前景单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池的光电转换效率为17%左右，最高的达到24%，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。单晶和多晶太阳能电池板都是采用单层结构，高效级联电池采用多层结构，能更高效的吸收并转化太阳光能，光电转化效率可以高达30%以上。采用CaInP2转化低能（长波）太阳光，采用Ge转化高能（短波）太阳光，采用CaAs转化中波长太阳光。我们研制的高效级联电池经国家信息产业部权威部门检测，光电转化效率可以高达30%以上高效级联电池原理高效太阳能电池采用多级电池级联方式，将太阳光谱各波段的太阳能充分吸收利用，实现了太阳能的高效利用。直接带隙；抗辐射好、耐温特性。理论效率>50%； 已在空间领域大幅应用，效率逐年提高；地面初步应用成本逐年降低，具有产业化前景；Spectrolab；USNREL电池工艺流程Xray,CV,SEM电池waferMOCVD外延测试光刻图形衬底清洗溅射薄膜裂片合金化封装完成效率>35% (AM1.5)聚光条件下>37%Ag/Au/Ti

p+GaAscontactlayerMgF2/Zns

ARCpAlInP2window0.02mm

(Zn)p=1×1017cm-3p+GaInP2emitter0.15mm

(Zn)p=2×1018cm-3nGaInP2base

0.6mm(Se)n=1×1017cm-3n+GaInP2BSFlayer

0.05mm

(Se)n=3×1018cm-3n++GaAstunnellayer

0.01mm

(Se)n=1-3×1019cm-3p++GaAstunnellayer

0.01mm

(C)p=1×1020cm-3p+AlGaAswindow0.03mm

(Zn)p=2×1018cm-3p+GaAsemitter0.5mm

(Zn)p=2×1018cm-3nGaAsbase

3.0mm

(Se)n=3×1017cm-3n+GaAsBSFlayer

0.8mm

(Se)n=2×1018cm-3GaAsbuffer0.05mmGesubAuGeNi/Ag电池结构参数GaInP2/GaAs/Ge级联电池的材料结构设计参数

GaInP2/GaAs/Ge级联电池的X射线衍射回摆曲线图GaInP2/GaAs/Ge级联电池的SIMS纵向分布曲线图.级联电池断面的扫描电镜照片空气顶电池基区和BSF层

GaAs底电池基区BSF层GaAs隧道结,AlGaAs窗口层GaAs电池发射区Ge顶电池P区

已经研制的高效光伏电池样品高效率>30%高抗辐射特性耐高温特性优高机械性能适合空间环境电池外延片电池号Voc（mV）Isc（mA）Vm（mV）Im（mA）Eff（%）FF083-022653.6427.42364.3409.229.260.849063-012642.3427.72297.9416.029.140.846082-122630.8428.52296.7415.229.060.846测试条件AM0电池片高效太阳能电池可在空间环境应用（AM0条件）；目前发达国家90%以上采用。高效太阳能电池通过聚光方式降低成本实现地面光伏发电，预计1000倍聚光方式，可以将发电成本降到0.04美分/度。从2010年后，国际上先后建成多个聚光光伏发电项目（西班牙-美国加州-澳大利亚悉尼机场-沙特等光伏项目）。边防哨所、边防基站应用