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三结太阳能电池，其中 39.5% 来自陆地，34.2% 来自...
多结太阳能电池设计既要考虑理论上的最佳带隙组合，也要考虑具有这些带隙的材料的实际局限性。例如，三结 III-V 多结太阳能电池通常使用 GaAs 作为中间电池，因为 GaAs 的材料质量近乎完美，尽管其带隙高于全局光谱的最佳值。在这里，我们使用具有出色电压和吸收率的厚 GaInAs/GaAsP 应变平衡量子阱 (QW) 太阳能电池来修改中间电池的带隙。这些高性能 QW 被整合到一个三结倒置变质多结器件中，该器件由 GaInP 顶部电池、GaInAs/GaAsP QW 中间电池和晶格失配的 GaInAs 底部电池组成，每个电池都经过了高度优化。我们在 AM1.5 全局和 AM0 空间光谱下分别展示了 39.5% 和 34.2% 的三结效率，这高于之前创纪录的六结器件。
大规模微粒冲击下薄膜光伏电池残余应力分析
薄膜光伏（PV）电池是半导体技术中最重要的研究课题之一，能够有效地将太阳能转化为电能。1 – 6 单片三结电池（GaInP/GaInAs/Ge）因其高达 30% 大气质量零点（AM0）的效率而成为飞机和航天卫星等许多领域的首选7,8。9 – 15 然而，在制造和使用过程中引入的多层 PV 电池的机械应力和断裂对光电转换性能和寿命起着至关重要的作用。因此，定量表征和评估太阳能电池中的残余应力对优化结构设计、提高其可靠性具有重要意义。在光伏电池宏观断裂之前，大量的微裂纹开始形成、积累并对光伏电池产生弯曲效应，导致高振幅残余应力，从而导致光伏电池性能显著下降。更好地了解光伏电池的残余应力对于分析损伤机制以及随后通过改进结构设计来提高光伏电池的性能具有重要意义。16 – 18
p型硅异质结辐射硬度研究
摘要 — 太空领域正面临重大变革，特别是在成本降低方面，这得益于低地球轨道星座的出现。就太阳能发电而言，它为替代太阳能光伏技术开辟了前景，取代了高性能且昂贵的 III-V 多结器件。晶体硅太阳能电池推动了最初的太空发展，由于其工业成熟度、p 型基板的高效率以及比 III-V 低两到三个数量级的成本，重新引起了人们的兴趣。在此背景下，我们在此介绍了 p 型（Ga 掺杂）硅异质结太阳能电池的电子辐射硬度研究结果。制造厚度低至 60µm 的器件，然后在 1MeV 电子辐照之前和之后对其进行表征。最佳超薄异质结电池在室温下 AM1.5G 下寿命末期（1.5x10 14 e/cm 2）外部认证效率为 15.9%；这相当于 AM0 光谱下约 14.3%。介绍了厚度减小对辐射硬度的好处，并讨论了电池改进途径。
硅光伏，一种低成本的月球发电技术
受低地球轨道星座和高空平台站 (HAPS) 的推动，太空光伏电力需求正在大幅增长，从数量和成本要求方面彻底改变了游戏规则。将地面光伏技术应用于太空似乎是解决这些工业和经济挑战的潜在解决方案。在架构方面，地面 PVA 使用单个前板覆盖嵌入粘合膜的几串电池，并通过层压一步组装而成。这种方法在工业上已经成熟，可抑制静电放电 (三相点) 的风险，并与多种材料和太阳能电池技术兼容：合格的 III-V [2]、商用现货 (COTS) 硅和新兴的钙钛矿。此外，这种方法为提高比功率 (W/m 2 ) 提供了空间，如地面光伏所示，据报道，电池与模块的效率比超过 90%。在材料方面，只要能找到性能妥协，就非常有望引入 COTS 组件。从这个意义上讲，辐射和热循环是选择过程中的关键老化测试。本文介绍了电子 COTS Si 电池辐射（1MeV）和层压 Si PVA 试样（- 140/+140 °C）热循环的实验结果。将利用电池互连行为的热机械模拟见解分析 Si PVA 热循环的实验结果。精心设计和选择 COTS Si PVA 组件可使 LEO 的 EOL AM0 效率达到 10-14% 的范围，迄今为止在约 2000 次循环中表现出稳定的性能；我们将讨论改进途径。