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基于GaInP/Ga(In)As/Ge异质结构的多结太阳能电池中提高Ga(In)As子电池光电流的方法

DOI：10.1134/S1063785019120253 期刊：Technical Physics Letters 出版年份：2019 更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要： 对三结GaInP/Ga(In)As/Ge太阳能电池中Ga(In)As子电池的光谱特性进行了实验与理论研究。研究发现：在Ga(In)As子电池中采用最佳厚度（Ga0.51In0.49P为100 nm、Al0.4Ga0.6As为110 nm、Al0.8Ga0.2As为115 nm）的宽带隙"窗口"层可使响应光电流提升约0.5 mA/cm2；将GaInP子电池后势垒材料从Al0.53In0.47P改为p+-Ga0.51In0.49P或AlGaAs，可使Ga(In)As子电池短路电流额外增加约0.8 mA/cm2；用宽带隙n++-Ga0.51In0.49P层替代隧道二极管中的n++-GaAs层可使光电流提升约1 mA/cm2。
作者： S. A. Mintairov，V. M. Emel’yanov，N. A. Kalyuzhnyia，M. Z. Shvartsa，V. M. Andreeva
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研究概述 实验方案

研究目的

通过最小化体相GaInP层与Ga(In)As层之间异质结边界的光学损耗，提高基于GaInP/Ga(In)As/Ge异质结构的多结太阳能电池中间Ga(In)As子电池的光电流。

研究成果

研究表明，通过优化Ga(In)As子电池中宽带隙窗口层的厚度和材料，并改变隧道二极管及后势垒材料，可显著提升光电流。该优化能使多结太阳能电池的总效率提高约1.5%。

研究不足

该研究聚焦于窗口层和隧道二极管的特定材料与厚度，这些可能并不适用于所有类型的多结太阳能电池。实验验证仅限于某些特定配置，可能需要进一步研究来探索其他潜在的优化方案。

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