p-n 型GaInP2/GaAs叠层太阳电池研究

陈鸣波; 崔容强; 王亮兴; 张忠卫; 陆剑峰; 池卫英

doi:10.7498/aps.53.3632

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p-n 型GaInP2/GaAs叠层太阳电池研究

陈鸣波 , 崔容强 , 王亮兴 , 张忠卫 , 陆剑峰 , 池卫英

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p-n 型GaInP2/GaAs叠层太阳电池研究

陈鸣波, 崔容强, 王亮兴, 张忠卫, 陆剑峰, 池卫英

物理学报, 2004, 53(11): 3632-3636.

doi: 10.7498/aps.53.3632

p-n GaInP2/GaAs tandem solar cells*

Chen Ming-Bo, Cui Rong-Qiang, Wang Liang-Xing, Zhang Zhong-Wei, Lu Jian-Feng, Chi Wei-Ying

Acta Phys. Sin., 2004, 53(11): 3632-3636.

doi: 10.7498/aps.53.3632

摘要
报道了对p-n型 GaInP2/GaAs叠层太阳电池的研究结果.采用低压金属有机物化学气相沉积工艺制备电池样品.通过对GaInP2顶电池中场助收集效应的计算机模拟，提出用p+p-n-n+结构取代常用的p+n 结构，显著改善了GaInP2顶电池和GaInP2/GaAs叠层太阳电池的光伏性能，使其光电转换效率(Eff)分别达到14.26% 和23.82% (AM0, 25℃, 2×2cm2).

关键词:
场助收集效应 /

镓铟磷 /

砷化镓 /

叠层太阳电池
Abstract
This paper reports the study on p-n GaInP2/GaAs tandem cells. The cell samples were produced by metal-organic chemical vapor deposition at a low gas pressure. In order to optimize the device configuration, numerical modeling has been performed for the impacts of a fieldaided collection on the performances of the top cells. On the basis of modeling results, a modified configuration of top cells is introduced, using p+-p—n—n+ structure instead of p+n structure. This modification has brought about much improved photovoltaic performance of the top and tandem cells, with the conversion efficiency Eff=14.26% and 23.82% (AMO, 25℃, 2×2cm2), respectively.

Keywords:
Field-added collection effect /

GaInP2 /

GaAs /

tandem solar cells
作者及机构信息
陈鸣波²,

崔容强¹,

王亮兴³,

张忠卫³,

陆剑峰³,

池卫英³

(1)上海交通大学物理系,上海　200030; (2)上海交通大学物理系,上海　200030;上海空间电源研究所,上海　200233; (3)上海空间电源研究所,上海　200233

基金项目: 国家重点基础研究发展规划项目(批准号：ZM200002B01)资助的课题.
Authors and contacts
Chen Ming-Bo²,

Cui Rong-Qiang¹,

Wang Liang-Xing³,

Zhang Zhong-Wei³,

Lu Jian-Feng³,

Chi Wei-Ying³

(1)上海交通大学物理系,上海　200030; (2)上海交通大学物理系,上海　200030;上海空间电源研究所,上海　200233; (3)上海空间电源研究所,上海　200233
参考文献

施引文献

[1]	崔兴华, 许巧静, 石标, 侯福华, 赵颖, 张晓丹. 宽带隙钙钛矿材料及太阳电池的研究进展. 物理学报, 2020, 69(20): 207401. doi: 10.7498/aps.69.20200822
[2]	钟梓源, 何凯, 苑云, 汪韬, 高贵龙, 闫欣, 李少辉, 尹飞, 田进寿. 低温生长铝镓砷光折变效应的研究. 物理学报, 2019, 68(16): 167801. doi: 10.7498/aps.68.20190459
[3]	常晓阳, 尧舜, 张奇灵, 张杨, 吴波, 占荣, 杨翠柏, 王智勇. 基于分布式布拉格反射器结构的空间三结砷化镓太阳能电池抗辐照研究. 物理学报, 2016, 65(10): 108801. doi: 10.7498/aps.65.108801
[4]	柳福提, 张淑华, 程艳, 陈向荣, 程晓洪. (GaAs)n(n=1-4)原子链电子输运性质的理论计算. 物理学报, 2016, 65(10): 106201. doi: 10.7498/aps.65.106201
[5]	柳福提, 程艳, 陈向荣, 程晓洪. GaAs纳米结点电子输运性质的第一性原理计算. 物理学报, 2014, 63(13): 137303. doi: 10.7498/aps.63.137303
[6]	潘惠平, 薄连坤, 黄太武, 张毅, 于涛, 姚淑德. 铜铟镓硒太阳能电池多层膜的结构分析 . 物理学报, 2012, 61(22): 228801. doi: 10.7498/aps.61.228801
[7]	唐欣欣, 罗文芸, 王朝壮, 贺新福, 查元梓, 樊胜, 黄小龙, 王传珊. 低能质子在半导体材料Si 和GaAs中的非电离能损研究. 物理学报, 2008, 57(2): 1266-1270. doi: 10.7498/aps.57.1266
[8]	张剑铭, 邹德恕, 刘思南, 徐晨, 沈光地. 新型全方位反射铝镓铟磷薄膜发光二极管. 物理学报, 2007, 56(5): 2905-2909. doi: 10.7498/aps.56.2905
[9]	刘霖, 叶玉堂, 吴云峰, 方亮, 陆佳佳. GaAs表面不同运动状态H2SO4-H2O2-H2O液滴的红外辐射特性. 物理学报, 2007, 56(6): 3172-3177. doi: 10.7498/aps.56.3172
[10]	杨建宋, 李宝兴. 砷化镓离子团簇的稳定性研究. 物理学报, 2006, 55(12): 6562-6569. doi: 10.7498/aps.55.6562
[11]	徐岳生, 杨新荣, 王海云, 唐蕾, 刘彩池, 魏欣, 覃道志. 半绝缘砷化镓单晶中碳微区分布的研究. 物理学报, 2005, 54(4): 1904-1908. doi: 10.7498/aps.54.1904
[12]	郭立俊, Jan-Peter Wüstenberg, Andreyev Oleksiy, Michael Bauer, Martin Aeschlimann. 利用飞秒双光子光电子发射研究GaAs(100)的自旋动力学过程. 物理学报, 2005, 54(7): 3200-3205. doi: 10.7498/aps.54.3200
[13]	马海明, 李富铭. 砷化镓中微微秒光脉冲的自透射. 物理学报, 1989, 38(9): 1530-1533. doi: 10.7498/aps.38.1530
[14]	程兆年, 王渭源. 硼注入砷化镓的电子阻止本领. 物理学报, 1985, 34(7): 968-972. doi: 10.7498/aps.34.968
[15]	程兆年, 朱文玉, 王渭源. 七种离子注入砷化镓的射程统计参数计算. 物理学报, 1982, 31(7): 922-931. doi: 10.7498/aps.31.922
[16]	王渭源, 乔墉, 林成鲁, 罗潮渭, 周永泉. 掺铬半绝缘砷化镓材料的硅离子注入. 物理学报, 1982, 31(1): 71-77. doi: 10.7498/aps.31.71
[17]	王渭源, 徐景阳, 倪企民, 谭儒环, 刘月琴, 邱月英. 砷化镓中质子注入之研究. 物理学报, 1979, 28(5): 86-95. doi: 10.7498/aps.28.86
[18]	周炳林, 汪乐, 邵永富, 陈启屿. 砷化镓中深能级陷阱的测量. 物理学报, 1979, 28(3): 350-357. doi: 10.7498/aps.28.350
[19]	砷化镓单晶研究组. 水平区熔法制备低位错掺碲砷化镓单晶. 物理学报, 1976, 25(2): 179-180. doi: 10.7498/aps.25.179
[20]	萧楠, 刘益焕. 锗、硅、锑化铟和砷化镓的热膨涨——用X射线衍射法测量. 物理学报, 1964, 20(8): 699-704. doi: 10.7498/aps.20.699

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物理学报. 2004, 53(11): 3632-3636.

doi: 10.7498/aps.53.3632.

p-n 型GaInP2/GaAs叠层太阳电池研究

1. (1)上海交通大学物理系,上海　200030; (2)上海交通大学物理系,上海　200030;上海空间电源研究所,上海　200233; (3)上海空间电源研究所,上海　200233

基金项目: 国家重点基础研究发展规划项目(批准号：ZM200002B01)资助的课题.

收稿日期: 2003-06-06
修回日期: 2004-03-23
刊出日期: 2004-11-16

摘要: 报道了对p-n型 GaInP2/GaAs叠层太阳电池的研究结果.采用低压金属有机物化学气相沉积工艺制备电池样品.通过对GaInP2顶电池中场助收集效应的计算机模拟，提出用p+p-n-n+结构取代常用的p+n 结构，显著改善了GaInP2顶电池和GaInP2/GaAs叠层太阳电池的光伏性能，使其光电转换效率(Eff)分别达到14.26% 和23.82% (AM0, 25℃, 2×2cm2).

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作者及机构信息

(1)上海交通大学物理系,上海　200030; (2)上海交通大学物理系,上海　200030;上海空间电源研究所,上海　200233; (3)上海空间电源研究所,上海　200233

Authors and contacts

(1)上海交通大学物理系,上海　200030; (2)上海交通大学物理系,上海　200030;上海空间电源研究所,上海　200233; (3)上海空间电源研究所,上海　200233

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(1)上海交通大学物理系,上海　200030; (2)上海交通大学物理系,上海　200030;上海空间电源研究所,上海　200233; (3)上海空间电源研究所,上海　200233

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(1)上海交通大学物理系,上海 200030; (2)上海交通大学物理系,上海 200030;上海空间电源研究所,上海 200233; (3)上海空间电源研究所,上海 200233

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1. (1)上海交通大学物理系,上海 200030; (2)上海交通大学物理系,上海 200030;上海空间电源研究所,上海 200233; (3)上海空间电源研究所,上海 200233

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1.
(1)上海交通大学物理系,上海　200030; (2)上海交通大学物理系,上海　200030;上海空间电源研究所,上海　200233; (3)上海空间电源研究所,上海　200233