高效GaAs/Si叠层电池设计优化

摘要

模拟一种高效GaAs/Si两结叠层电池结构,将硅材料作为叠层电池的一个底电池利用起来,拓展光谱吸收.分别讨论了隧穿结和子电池对叠层电池的影响,结果表明薄的GaAs隧穿结可以获得高效率的叠层电池,1.05μm厚的顶电池基区是子电池电流匹配的最优条件,厚的底电池有助于叠层电池效率的提高.优化后的叠层电池在一个太阳,AM 1.5G光照条件下,效率可达到43.86%,其相应的开路电压Voc=1.76V,短路电流密度Jsc=28.64mA/cm2,填充因子FF=87.25%,该设计为硅基高效太阳能电池的制备提供理论参考.