高效GaAs叠层太阳电池设计研究

摘要

本文在分析双结叠层GaAs太阳电池较为成熟的工艺和实例基础上，对三结叠层电池的基本参数设置、优化手段进行了细致的分析，并结合试验进行了部分论证。本文的主要工作和创新之处在于：（1）利用数值解的方法，通过改变各子电池材料禁带宽度，依次讨论了三结叠层电池的短路电流、开路电压、最大功率点、填充因子等重要参数，对三结叠层电池的理论问题作出总结和概括。（2）在分析了半导体带隙的渐变结构理论的基础上，利用带隙工程中渐变带隙结构理论计算并研究了具有渐变带隙结构太阳电池的普遍规律和特点，采用AMPS软件结合相关试验参数对III/V族的AlxGa1-xAs类太阳电池中渐变带隙结构进行了计算模拟，并与普通非渐变GaAs电池进行了对比分析，总结出带隙的渐变结构对载流子实际产生、收集等情况有着多方面的调制作用。