InGaAsP/InGaAs双结太阳电池的开路电压损耗抑制

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.