InGaAsP/InGaAs双结太阳电池的开路电压损耗抑制

• Published in: 红外与毫米波学报 Vol. 40; no. 1; pp. 7 - 11
• Main Authors: 陆宏波, 李欣益, 李戈, 张玮, 胡淑红, 戴宁, 杨瑰婷
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院大学,北京 100049%上海空间电源研究所,空间电源技术国家重点实验室,上海 200245%中国科学院上海技术物理研究所,红外物理国家重点实验室,上海 200083 2021; 中国科学院上海技术物理研究所,红外物理国家重点实验室,上海 200083; 上海空间电源研究所,空间电源技术国家重点实验室,上海 200245
• Subjects: 背场; superlattice; InGaAsP/InGaAs双结电池; InGaAsP/InGaAs dual-junction; open-circuit voltage; 开路电压; 超晶格; Back-surface field
• ISSN: 1001-9014
• DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2021.01.002

TM914.4; 现有1.0 eV/0.75 eV InGaAsP/InGaAs双结太阳电池的开路电压小于各子电池的开路电压之和,鲜有研究探索开路电压损耗的来源以及如何抑制.通过研究发现,InGaAs底电池背场/基区界面处的少数载流子输运的主要机制是热离子发射,而不是缺陷诱导复合.SIMS测试表明,采用InP或InAlAs背场均不能有效抑制Zn掺杂剂的扩散.此外,由于生长过程中持续的高温热处理,Ⅲ-Ⅴ族主元素在界面处发生了热扩散.为了抑制上述现象,提出了一种新型InP/InAlAs超晶格背场,并应用到InGaAs底电池中.制备得到的双结太阳电池在维持短路电流密度不变的情况下,开路电压提升到997.5 mV,与传统采用InP背场的双结太阳电池相比,开路电压损耗降低了30 mV.该研究成果对提升四结太阳电池的整体开路电压有重要意义.