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IMM生长系统
IMM的能力来自于电池的生长过程——这一技术颠复3结电池的通常顺序,先沈积顶层,最后是底层。与传统光伏电池不同,IMM使用了磷化镓铟和砷化镓铟材料。砷化镓外延片上生成电池后,被翻转安装到金属箔片制成的“把手”上,然后移除基板。NREL的研究人员改进了IMM技术,让中间和底层结点产生变形,即“晶格不匹配”,造成的不均匀的原子间距可提高太阳能转换效率。
这项技术的一大优势是昂贵的基板可以重复使用,降低了生产成本。此外,把手材料未必要单晶矽或半导体,具体应用可具体选择,从而让装置轻薄化成为可能。
由于磷化镓铟和砷化镓铟将太阳能光谱三等分,便于电池的三个结点吸收,多结太阳能电池的转换效率也远超单结电池。
聚光型太阳能发电(CPV)
当前,如IMM电池之类的3结太阳能电池专用于CPV系统,优势在于高产出和最大限度降低综合系统成本。CPV系统的一大痼疾是聚光会积聚热量。IMM电池采用了倒置成长技术,能够安装背面反射镜,从而将吸收的剩余光能转移到激活的子电池层,改善电池的整体转换效率。背面反射镜还能反射低能量红外辐射,给电池降温和保持其高效运作。
III-V太阳能电池应用的进展
IMM电池正在迈向商业化之时,其他形式的III-V族多结电池也很快找到了在CPV项目中的应用之地。
加州的SolarJunction是斯坦福大学的实验项目衍生的公司。其多结CPV电池去年由NREL测定转换效率达到40.9%,公司期望未来五年能超越50%。2012年2月,公司宣布收到NewEnterpriseAssociates、AdvancedTechnologyVentures、DraperFisherJurvetson和IQE的四家投资,总额达到1920万美元。该公司的太阳能电池采用自主专利的可调光谱晶格匹配(A-SLAM)结构,能够“提供材料带隙可调性-特别在0.8到1.42eV之间-从而让CPV组件的光能吸收最大化,提高转换效率和能量生成。”
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