德國(guó)研發(fā)單片式三結(jié)太陽(yáng)能電池 可用于電動(dòng)飛機(jī)與無(wú)人機(jī)

導(dǎo)讀德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所ISE聲稱，研發(fā)基于硅的III－V族單片式三結(jié)太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了35．9％。

該電池外部看起來(lái)像一個(gè)具有兩端結(jié)構(gòu)的設(shè)備，它是用III－V族半導(dǎo)體層在原子水平上與硅子電池連接而成的。該電池可能用于電力驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)和無(wú)人機(jī)。

該研究所稱“在地面AM1．5g光譜下測(cè)得的這一數(shù)值創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，并證明了硅基串聯(lián)光伏的潛力?！?/p>

該電池從外部看像一個(gè)具有兩端結(jié)構(gòu)的設(shè)備，它是用III－V族半導(dǎo)體層建造的，這些層在原子水平上與硅子電池相連。實(shí)現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄的電力轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵是在中間電池中使用了一種基于磷化鎵－銦－砷化物（GaInAsP）的半導(dǎo)體材料。

研究員Patrick Schygulla說(shuō)“新材料使我們能夠進(jìn)一步提高電荷載體的壽命，從而實(shí)現(xiàn)更高的電池電壓。很高興看到我們的材料開(kāi)發(fā)成功地促進(jìn)了III－V／／Si三結(jié)太陽(yáng)能電池的改進(jìn)?！?/p>

科學(xué)家們表示這種電池可能會(huì)被用于電力驅(qū)動(dòng)的飛機(jī)和無(wú)人機(jī)。

近日，弗勞恩霍夫研究所為一種直接在硅上生長(zhǎng)的III－V族串聯(lián)太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了25．9％的轉(zhuǎn)換效率率。這種電池是效率為34．5％的III－V族太陽(yáng)能電池的改進(jìn)版，該電池是通過(guò)一種被稱為直接晶圓粘接的工藝制造的，其中III－V族層首先沉積在鋁砷化鎵（GaAs）基板上，然后壓在一起。

生產(chǎn)基于III－V族元素化合物的太陽(yáng)能電池的成本（根據(jù)它們所屬的元素周期表的組別命名）已經(jīng)將這種設(shè)備限制在利基應(yīng)用中，包括無(wú)人機(jī)和衛(wèi)星，在這些應(yīng)用中，低重量和高效率是比所產(chǎn)生的能量的成本更緊迫的問(wèn)題。

芬蘭坦佩雷大學(xué)的研究人員最近開(kāi)發(fā)了一種III－V族多結(jié)太陽(yáng)能電池，據(jù)稱它有可能達(dá)到接近50％的電力轉(zhuǎn)換效率。美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）去年宣布，利用III－V材料的串聯(lián)電池裝置的效率為32．9％。

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