一句话概括

NREL 的一份会议预印本,介绍了两种不含锗衬底层、超薄的 GaInP/(In)GaAs/InGaAs 倒置三结电池,重点是用低应力的变质结把位错密度压到很低。

结构思路

“倒置”指的是生长顺序:先长带隙最大的顶电池,最后才长带隙最小、与 GaAs 晶格失配的底电池。这样晶格匹配的部分先在 GaAs 衬底上长好,失配带来的缺陷只留在最后几层,对前面的电池影响更小。生长完成后翻转、转移到支撑体上,再去掉衬底,得到很薄的器件。

两种设计

设计一设计二
带隙组合(eV)1.83 / 1.40 / 1.001.83 / 1.34 / 0.89
变质结数量1 个2 个
一个太阳下效率33.8%33.2%
聚光下效率39.2%(131 倍)40.1%(143 倍)

设计一在一个太阳下略好,设计二在聚光下更好。两者的穿透位错密度都低于 3×10⁶ cm⁻²。

我的想法

带隙越往下拉,电流越容易匹配,但失配越大、应力越难控制。这篇文章的价值在于说明低应力变质缓冲层是能把这个矛盾处理好的。

出处

NREL 会议预印本 NREL/CP-520-42547: