德国研发单片式三结太阳能电池可用于电动飞机与无人机

2021-04-26 15:58

导读：德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所ISE声称，研发基于硅的III－V族单片式三结太阳能电池的转换效率达到了35．9％。

德国研究所研发单片式三结太阳能电池可用于电动飞机与无人机

该电池外部看起来像一个具有两端结构的设备，它是用III－V族半导体层在原子水平上与硅子电池连接而成的。该电池可能用于电力驱动的飞机和无人机。

该研究所称：“在地面AM1．5g光谱下测得的这一数值创造了新的世界纪录，并证明了硅基串联光伏的潜力。”

该电池从外部看像一个具有两端结构的设备，它是用III－V族半导体层建造的，这些层在原子水平上与硅子电池相连。实现创纪录的电力转换效率的关键是在中间电池中使用了一种基于磷化镓－铟－砷化物（GaInAsP）的半导体材料。

研究员Patrick Schygulla说：“新材料使我们能够进一步提高电荷载体的寿命，从而实现更高的电池电压。很高兴看到我们的材料开发成功地促进了III－V／／Si三结太阳能电池的改进。”

科学家们表示这种电池可能会被用于电力驱动的飞机和无人机。

近日，弗劳恩霍夫研究所为一种直接在硅上生长的III－V族串联太阳能电池实现了25．9％的转换效率率。这种电池是效率为34．5％的III－V族太阳能电池的改进版，该电池是通过一种被称为直接晶圆粘接的工艺制造的，其中III－V族层首先沉积在铝砷化镓（GaAs）基板上，然后压在一起。

生产基于III－V族元素化合物的太阳能电池的成本（根据它们所属的元素周期表的组别命名）已经将这种设备限制在利基应用中，包括无人机和卫星，在这些应用中，低重量和高效率是比所产生的能量的成本更紧迫的问题。

芬兰坦佩雷大学的研究人员最近开发了一种III－V族多结太阳能电池，据称它有可能达到接近50％的电力转换效率。美国国家可再生能源实验室（NREL）去年宣布，利用III－V材料的串联电池装置的效率为32．9％。

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