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新研發GaAs太陽電池轉換效率可達24.7%

上網時間: 2008年02月29日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:太陽能電池  光電轉換效率  鍺基板 

比利時研究機構IMEC宣佈透過使用在鍺基板(germanium substrates)上的砷化鎵(GaAs)太陽能電池,取得了達24.7%的光電轉換效率成績。該太陽能電池是ESA-IMAGER研究計畫的成果,其鍺(Ge)基板是由材料供應商Umicore所生產;所採用的一種最佳化製程技術,可改善基板內部鍺晶體的品質。

IMEC所取得的光電轉換效率已經獲得美國NREL (National Renewable Energy Laboratory)的認證`。這種砷化鉀太陽電池可應用在衛星的太陽能光電板,或是地面上的太陽能集光模組(solar concentrators)。

該種太陽能電池是由IMEC在一種鍺基板上所生成,這種基板的缺陷分佈號稱獲得了前所未有的改善。該太陽能電池面積為0.25平方公分,其24.7%的轉換效率,是使用999mV開路電壓(pen-circuit voltage,Voc)、29.7 mA/cm2的短路電流(short-circuit current,Jsc),以及83.2%的填充因子(fill factor)所達成。

研究人員表示,在單接面(single-junction)鍺太陽電池上獲得了如此高的轉換效率,是研發未來混合性單石/機械堆疊三接面太陽能電池(monolithic/mechanically stacked triple-junction solar cell)的一大進展。這種類型的太陽能電池是由不同半導體材料所組成;這些材料都是經過精挑細選,可儘可能以高效率最大化吸收太陽能光譜。

經過不同的組合試驗,IMEC目前將研究焦點集中在於頂層使用三五族材料(III-V materials)、底層則使用鍺的搭配方式。該機構期望能透過這種組合,使太陽能電池的光電轉換效率可達到35%以上。

(參考原文: IMEC claims GaAs solar cell advance)

(John Walko)




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