研究人員使用現成的組件創建多結太陽能電池

多結太陽能電池既是當今市場上最高效的太陽能電池，又是生產成本最高的太陽能電池。在概念驗證論文中，北卡羅萊納州立大學的研究人員詳細介紹了一種使用現成組件創建多結太陽能電池的新方法，從而可以在多種應用中使用低成本，高效率的太陽能電池。

目前，多結或堆疊式太陽能電池是市場上效率最高的電池，可將吸收的太陽能的45%轉換為電能。這些電池是通過將具有不同帶隙的半導體堆疊在一起而構成的，從而使該電池可以吸收不同波長的太陽輻射。但是，這些電池的生產要比效率較低的太陽能薄膜貴得多。

“我們希望以合理的成本制造出高效的太陽能電池，”該研究的主要作者，北卡羅來納州立大學電氣與計算機工程教授，薩拉赫·貝德爾(Salah Bedair)說。“基于硅的薄太陽能電池是非常流行的，因為該材料具有%的效率約為20并且將細胞成本約1/10個什么的多結太陽能電池的成本。和其他低的成本，更低效率的材料的日益普及以及。如果我們能夠使用這項現有技術制造堆疊式太陽能電池，我們將很順利地實現我們的目標。”

但是，您不能僅將不同的太陽能電池彼此堆疊在一起-不同的材料在結構上是不兼容的，因此電荷無法通過它們收集。為了解決當前多結太陽能電池中的該問題，使用重摻雜金屬在各層之間創建隧道結，從而增加了多結太陽能電池的制造成本和復雜性。

Bedair和他的團隊開發了一種更簡單的方法，利用金屬間結合來結合由不同材料制成的太陽能電池。在概念驗證中，研究小組將現成的砷化鎵太陽能電池堆疊在硅太陽能電池之上。

Bedair說：“在多結太陽能電池中，隧道結通過充當金屬對金屬的連接而實現電連接。” “在我們的系統中，銦是實現此目的的捷徑。單個電池的現有金屬觸點覆蓋有銦膜。銦膜在室溫下，低壓下很容易與其自身結合。結果是由兩個機械堆疊并電氣連接的不同材料。

“通過這項技術，我們無需開發所有新技術就可以利用廉價的現成解決方案。制造商只需對現有產品稍作調整即可提高多結太陽能電池的效率，而不必創造新產品。”

6月19日在伊利諾伊州芝加哥舉行的IEEE光電專家會議上，發表了論文“一種從現成的單個電池中獲取多結太陽能電池的新方法：GaAs / Si”。該工作已提交專利申請。