三結電池技術將締造下一代光伏組件

太陽能光伏網訊：今年一月份，美國海軍試驗室（NRL）和位于伊利諾伊州奈爾斯的MicrolinkDevicesInc.公司宣布將共同開發有潛力達到50%轉換效率的三結電池。也包括來自英國倫敦帝國學院的合作，該項目的目的是研發出一種晶格匹配的三結光伏電池。

就在NRL宣布該項目前的幾個月，2012年十月，位于加利福尼亞州圣何塞的SolarJunction公司宣布它的最新多結電池以44%轉換效率打破了其之前的紀錄。在新聞公布會上，該公司再次顯示了其在多結電池范疇的領導地位。

據工業專家解析，目前多結電池的發展空間還很小，但其具有良好的創新性并能大幅地開拓現有的光伏組件市場。

工藝研發

多結電池組括多個疊層，每層都可以吸收陽光光譜中不同波長的光。我們將陽光中的光譜有效地分離，MicrolinkDevices公司光伏板材產品負責人RayChan解釋道。這就猶如將三種不同的太陽電池堆疊到了一起。

三層（電池）中一層俘獲藍光，而第二層和第三層就分別俘獲可見光和紅外光。

關于研究者而言，關鍵任務就是找到針對三種不同疊層的適宜材料。新穎性就在于對與磷化銦（InP）晶格匹配的InAlAsSb四元合金的識別，依據我們的模型，其筆直帶隙寬度可高達1.8eV，NRL固態器件部的負責人RobertJ.Walters博士解釋道。

使用這種材料，我們可以設想全部由與InP晶格匹配的材料組成的三結電池，在AM0時，它與地面光譜契合地非常理想，他說。

帶隙指的是受到光子激發后電子的躍遷程度。不同材料的帶隙寬度也不同，單位是電子伏（eV）。NRL在其通告中特別指出，他們將用高帶隙半導體材料吸收短波長輻射，而長波長部分則傳輸到后續半導體。

NRL和Microlink研究備選材料的目的就是找到一種可以優化帶隙的完美晶格匹配結構。Walters博士指出，現有的其他多結太陽電池都是基于非晶格匹配結構達到所需帶隙的。

我們的模型顯示出這些技術無法達到晶格匹配材料期許的高效，他說。緊要沖破就是對InAlAsSb四元合金的識別。

眼下研究者們的任務就是生長這種材料并在之上創造高質量的結。我們剛著手進行對這種材料培育的研究，希望在明年內可以看到顯而易見的進展，Walters博士說。

目前，研發團隊剛剛進行項目的初始階段。我們已經建模并且識別了材料，今朝就要開始材料的培育研究，他說。InAlAsSb的生長極具挑戰性，所以我們預計要在材料培育上花費一定的時間。

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