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基于gan的高周期性多量子井太阳能电池_光学和电应力下的降解
寻找化石燃料的绿色替代品可刺激光伏场中的搜索。硅是建造太阳能电池的最常用材料，这主要是因为其成本效果，但吸收光谱有限（尤其是在蓝色和紫外线区域），这是相对较低的冲击式标题极限（30％）。此外，硅太阳能电池的温度系数相当高，这意味着它们的效率随温度升高显示可测量的下降。多函数太阳能电池达到高达47％[1]的效率，但是很难构建，并且非常昂贵。氮化盐是一种有前途的材料，用于吸收多结太阳能电池中的高能光子或Si-GAN串联细胞中的高能光子[2]，具有多个量子井（MQW）结构，显示出最佳性能[3]。MQW细胞在简单的P-N或P-I-N结构结构上显示出各种优势，这主要是由于可以在不存在的位错和相位分离问题的情况下生长较薄的Ingan层，这是GAN上生长的厚Ingan层的典型情况[4]。Ingan-GAN MQW结构已被证明在恶劣的环境中，在高激发密度和高温下[5，6]中也是可靠的[5，6]，从而可以在无线电源传输系统和空间应用中使用[7]。这项工作的目的是了解在高温下将基于MQW INGAN的太阳能电池提交给高功率光和电应力时如何降解。
第 1 届特别光伏研讨会在...框架内举办
第一天的亮点是太阳能电池：来自 III-V 欧盟/美国专家的前沿演讲展示了电池多样化趋势：更多结以提高效率，更薄的电池以节省重量，还有抗辐射甚至更低成本的选择。对物质中详细辐射损伤机制的见解引出了关于更具颠覆性的潜在空间光伏技术的讨论：在设备层面采用超薄或纳米线方法，但也采用钙钛矿等更奇特的材料。第二天，专门讨论太阳能电池阵列，同样充满了引人入胜的亮点。在介绍回顾了太阳能系统中光伏的各种限制和机会之后，解决了具体问题：从互连器热机械行为、微聚光系统到 STI 部署机制的开发。讨论了立方体卫星和 OneWeb 等大型卫星星座的光伏解决方案，重点关注低成本，包括陆地硅。本次会议结束了创新高功率柔性太阳能电池阵列用于地球静止任务的现状和挑战。研讨会结束时，来自行业（AZUR SPACE、Airbus DS、DHV 技术）和研究机构（CEA-INES、CNES、Fraunhofer ISE 和 NREL）的 7 位专家参加了圆桌会议，总结了空间光伏研发的主要趋势，以解决竞争力、低成本和创新问题。组织团队衷心感谢所有参与者让这次活动生动有趣且成果丰硕。
横向效应对大规模串联太阳能电池 EQE 测量的影响 S. Kasimir Reichmuth 1,2、A. Fell 1,3、G. Siefer 1、M. Schachtne
横向效应对大型串联太阳能电池 EQE 测量的影响 S. Kasimir Reichmuth 1,2 , A. Fell 1,3 , G. Siefer 1 , M. Schachtner 1 , D. Chojniak 1 , O. Fischer 1,2 , M. Mühleis 1 , M. Rauer 1 , J. Hohl-Ebinger 1 , MC Schubert 1 1 弗劳恩霍夫太阳能系统研究所 ISE, Heidenhofstrasse 2, 79110 弗莱堡, 德国 电子邮件: kasimir.reichmuth@ise.fraunhofer.de, 2 Albert-Ludwigs-University, INATECH, Emmy-Noether-Strasse 2, 79110 弗莱堡, 德国 3 AF模拟，Landstr。 33a，79232 年 3 月，德国 摘要：大规模钙钛矿/硅 (PSC/Si) 串联太阳能电池中的横向不均匀电池参数可能会显著影响器件性能。可以使用电致发光 (EL)、光致发光 (PL) 和热成像方法来分析吸收器的横向质量。除了对电池性能的整体影响外，这种横向效应通常不会在串联器件的 EQE 和 IV 特性中考虑，但可能会导致错误的测量结果。因此，我们认为有必要采用大面积 3D PSC/Si 串联模拟来了解横向不均匀性的影响，以及与非理想测量条件（例如太阳能电池的小面积或不均匀照明）的相互作用。我们使用 3D 模拟软件 Quokka3 的串联插件进行全电池 3D 串联模拟，该软件使用“等效电路”模型处理钙钛矿顶部电池表层，也可以处理 Si 底部电池，而不是求解漂移扩散模型。我们通过模拟和实验来量化非均匀电池特性（例如低局部分流电阻或电池吸收器的不均匀性）在 EQE 测量期间与照明和偏置条件相互作用的影响。通过模拟深入了解横向效应特别有趣，因为在通常亚稳态的 PSC/Si 串联电池中对此类详细效应进行实验研究极具挑战性。关键词：多结太阳能电池、校准、模拟、钙钛矿、III-V 族半导体 1 引言 最近，钙钛矿/硅串联电池 (PSC/Si) 在实验室大小样品中显示出 31.25% [1] 的效率，并且 6 英寸晶圆级 PSC/Si 已认证的效率为 26.8 ±1.2 % [2]。同时，首次商业化已宣布将于今年进行，旨在扩大尺寸和提高产量 [3]。在工业实施中，为实验室大小的电池建立的工艺适用于大规模产出。与小型实验室电池相比，横向效应对于全晶圆大小的电池可能更为重要。这可以解释在扩大规模过程中钙钛矿吸收剂的效率下降的原因 [4]。空间不均匀性对电池性能和这些电池的特性都有影响，例如，如果这些方法仅依赖于局部照明而不分析器件的整个区域，则会产生很大的误差。这对于 EQE 和 IV 特性至关重要，因为这可能会使结果与真实特性产生很大偏差，从而导致误解甚至误导电池开发。为了展示其重要性，我们通过实验和模拟，以局部和全照明 EQE 测量为例，研究了横向效应的影响。除了可能由不均匀的薄膜厚度引起的光学横向不均匀性之外，我们还研究了进一步/更复杂的电气 EQE 测量伪影的影响。这种伪影在两端多结器件中很常见，是由低分流电阻（R 分流）或反向击穿特性引起的 [5–7]，并且取决于偏置电压和偏置照明的光谱辐照度。借助最近发布的 3D 太阳能电池模拟工具 Quokka3 的串联功能，我们研究了局部分流等横向缺陷如何影响这种 EQE 伪影。
太阳能光伏技术的最新进展
太阳能光伏 (PV) 技术的最新进展显著提高了太阳能系统的效率、材料和应用，推动了向更可持续的能源解决方案的过渡。本文概述了这些进步及其对太阳能未来的影响。太阳能光伏技术的重大突破之一是高效光伏电池的开发。电池设计和制造工艺的创新显著提高了转换效率。例如，多层半导体材料的多结太阳能电池在集中阳光下的效率超过 40%。此外，钝化发射极背面电池 (PERC) 技术和双面太阳能电池（从两侧捕获光线）的进步进一步提高了传统硅基光伏电池的效率。材料科学在推进太阳能光伏技术方面也发挥了至关重要的作用。钙钛矿太阳能电池等新材料的出现以其高效率和低生产成本的潜力彻底改变了该领域。钙钛矿材料具有灵活性和易于制造的特点，可实现轻便且适应性强的太阳能电池板。此外，有机光伏 (OPV) 和量子点太阳能电池的进步促进了柔性、半透明和美观的光伏板的开发，扩大了其应用范围。由于这些进步，太阳能光伏技术的应用范围已大大拓宽。太阳能电池板与建筑材料（如太阳能窗和光伏屋顶瓦）集成的创新促进了太阳能系统与建筑设计的无缝结合。此外，包括高容量电池和混合系统在内的能源存储解决方案的进步正在提高太阳能使用的可靠性和效率，使其成为住宅、商业和工业应用的可行选择。这些进步共同有助于降低太阳能成本，提高其可及性，并促进其在全球范围内的采用。随着研究和开发的继续，未来的创新有望进一步提高太阳能光伏技术的效率、多功能性和经济可行性，加强其在实现全球可持续性和能源独立方面的作用。
1 热能网技术经济分析...
通讯地址：ase@mit.edu 简介：需要储能来实现可调度的可再生能源供应，从而实现电网的完全脱碳。然而，这只有在大幅降低成本的情况下才能实现，而目前的电池技术预计目标就是将单位能量成本 (CPE) 降至 20 美元/千瓦时 1–3 。值得注意的是，要实现完全脱碳，需要以如此低的成本进行长达 100 小时的长时间储能。先前的分析表明，在这种可再生能源渗透率高的情况下，在比较不同技术的成本时，CPE 比往返效率 (RTE) 或单位功率成本 (CPP) 等其他参数更为关键。在这里，我们引入了一种电力存储概念，将电能作为显热存储在石墨存储块中，并使用多结热光伏 (TPV) 作为热机将其根据需要转换回电能。该设计是 Amy 等人提出的系统的产物。 2019 年，4 日，该发明进行了修改，使用固体石墨介质和熔融锡作为传热流体，而不是同时使用硅。原因有两个：(1) 石墨的 CPE 几乎比硅低 10 倍，这源于其单位质量成本较低（即 0.5 美元/千克 vs. 1.5 美元/千克）和单位质量热容量较高（2000 J kg -1 K -1 vs. 950 J kg -1 K -1 ）；(2) 锡的熔点和锡在石墨中的溶解度远低于硅，这减少了研发 (R&D) 过程中必须克服的问题数量。使用石墨也消除了对第二个罐子的需要，但使用固体介质的主要缺点是无法轻易提供稳定的放电速率，因为随着石墨在放电过程中冷却，储存器的功率输出将随时间而变化。因此，本研究的目的是研究系统设计中的这些变化如何影响整体技术经济。Amy 的论文中提出的技术经济分析在此重复（即使用相同的方法），但进行了更新和修改以反映设计变化，本文档提供了此分析的摘要。