High-efficiency quadruple junction solar cells using OMVPE with inverted metamorphic device structures

Stan, M. A.; Aiken, D.; Cho, B.; Cornfeld, A.; Ley, V.; Patel, Pravin; Sharps, Paul; Varghese, T.

doi:10.1016/j.jcrysgro.2009.10.059

Cited by 69 publications

(33 citation statements)

References 4 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Для широко используемых в настоящее время в космической и наземной солнечной энергетике трехпереходных СЭ [1], а также активно разрабаты-ваемых четырех-и шести-переходных элементов [2][3][4] создание эффективного просветляющего покрытия (ПП) c целью минимизации оптических потерь, определяемых отражением, является одним из важных этапов при решении задачи повышения кпд СЭ.…”

Section: Introductionunclassified

“…Если рассматривать СЭ с числом фотоактивных p−n-переходов от трех и более [2,5], спектральная чув-ствительность которых охватывает диапазон длин волн от ∼ 300 до ∼ 1800 нм [6], то просветляющих свойств двухслойного диэлектрического покрытия может быть недостаточно для минимизации отражения во всем указанном оптическом диапазоне. Поэтому актуальной является разработка и создание трехслойных ПП для многопереходных СЭ.…”

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Влияние Двух- И Трехслойных Просветляющих Покрытий На Формирование Фототоков В Многопереходных Солнечных Элементах На Основе a-=sup=-Iii-=/Sup=-B-=sup=-v-=/Sup=-

Мусалинов¹,

Анзулевич²,

Bychkov³

et al. 2017

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

Представлены результаты моделирования методом матриц переноса двухслойного, TiO2/SiO2, и трехслойного, TiO2/Si3N4/SiO2, просветляющих покрытий для многопереходных гетероструктурных солнечных элементов InGaP/GaAs/Ge. Экспериментально получено и оптимизировано двухслойное просветляющее покрытие TiO2/SiO2. С использованием экспериментальных спектральных зависимостей квантового выхода фотоответа солнечного элемента InGaP/GaAs/Ge и оптических характеристик просветляющих покрытий, полученных при моделировании, определены значения плотностей фототоков отдельных каскадов трехпереходного солнечного элемента для условий облучения AM1.5D (1000 Вт/м2), а также для случая отсутствия потерь на отражение. В рамках моделирования показано, что оптимизированное трехслойное просветляющее покрытие TiO2/Si3N4/SiO2 дает выигрыш в величине плотности фототока на 2.3 мА/см2 (AM1.5D) для Ge-субэлемента по сравнению с рассматриваемым вариантом двухслойного просветляющего покрытия TiO2/SiO2, обеспечивая тем самым рост коэффициента заполнения вольт-амперной характеристики и выходной электрической мощности многопереходного солнечного элемента. DOI: 10.21883/FTP.2017.01.8355

show abstract

Section: Introductionunclassified

Влияние Двух- И Трехслойных Просветляющих Покрытий На Формирование Фототоков В Многопереходных Солнечных Элементах На Основе a-=sup=-Iii-=/Sup=-B-=sup=-v-=/Sup=-

Мусалинов¹,

Анзулевич²,

Bychkov³

et al. 2017

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In this case, the inactive graded buffers confine the structural defects, allowing a high-performance monolithic device. Quadruple junction devices have been previously demonstrated using the inverted metamorphic multijunction approach [3]- [6]. This approach allows the high-bandgap high-power-producing subcells to remain lattice-matched, while having bandgap flexibility in the lower bandgap subcells through the use of compositionally graded buffers.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Quadruple-Junction Inverted Metamorphic Concentrator Devices

Geisz

García

Steiner

et al. 2015

IEEE J. Photovoltaics

110

View full text Add to dashboard Cite

Abstract-We present results for quadruple-junction inverted metamorphic (4J-IMM) devices under the concentrated direct spectrum and analyze the present limitations to performance. The devices integrate lattice-matched subcells with rear heterojunctions, as well as lattice-mismatched subcells with low threading dislocation density. To interconnect the subcells, thermally stable lattice-matched tunnel junctions are used, as well as a metamorphic GaAsSb/GalnAs tunnel junction between the lattice-mismatched subcells. A broadband antireflection coating is used, as well as a front metal grid designed for high concentration operation. The best device has a peak efficiency of (43.8 ± 2.2)% at 327-sun concentration, as measured with a spectrally adjustable flash simulator, and maintains an efficiency of (42.9 ± 2.1)% at 869 suns, which is the highest concentration measured. The V oc increases from 3.445 V at 1-sun to 4.10 V at 327-sun concentration, which indicates high material quality in all of the subcells. The subcell voltages are analyzed using optical modeling, and the present device limitations and pathways to improvement are discussed. Although further improvements are possible, the 4 J-IMM structure is clearly capable of very high efficiency at concentration, despite the complications arising from utilizing lattice-mismatched subcells.

show abstract

“…And the novel four-junction solar cells with better efficiency should be put forward by dividing sunlight spectrum. Recently, GaInNAs(1.0eV) and InGaAs (1.0eV) are considered to be ideal third-junction subcell material for the four-junction solar cells [3][4] . But the efficiency of four-junction solar cells with GaInNAs subcell is very low because of small short-circuit current.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

2D-simulation of Inverted Metamorphic GaInP/GaAs/In0.3Ga0.7As/In0.58Ga0.42As Four-junction Solar Cell

Xue¹,

Tu²,

Lai³

et al. 2016

dteees

View full text Add to dashboard Cite

Abstract. In the paper, based on the Crosslight APSYS, two-dimensional simulation has been performed on the GaInP/GaAs/In 0.3 Ga 0.7 As/In 0.58 Ga 0.42 As four-junction solar cell. The optimized performance was shown as following: Voc=3540mV，Jsc=20.08 mA/cm 2 ，FF=0.88，Eff=47.8%. And the comparison with the exhibition （ Voc=3301mV ， Jsc=17.33 mA/cm 2 ， FF=0.834 ， Eff=34.87%）of a practical cell with the optimized structure was carried out as well. The reason could be come from anti-reflect film, pattern of front contact, voltage decrease of tunnel-junction and preparation proceeding.

show abstract

High-efficiency quadruple junction solar cells using OMVPE with inverted metamorphic device structures

Cited by 69 publications

References 4 publications

Влияние Двух- И Трехслойных Просветляющих Покрытий На Формирование Фототоков В Многопереходных Солнечных Элементах На Основе a-=sup=-Iii-=/Sup=-B-=sup=-v-=/Sup=-

Влияние Двух- И Трехслойных Просветляющих Покрытий На Формирование Фототоков В Многопереходных Солнечных Элементах На Основе a-=sup=-Iii-=/Sup=-B-=sup=-v-=/Sup=-

Quadruple-Junction Inverted Metamorphic Concentrator Devices

2D-simulation of Inverted Metamorphic GaInP/GaAs/In0.3Ga0.7As/In0.58Ga0.42As Four-junction Solar Cell

Contact Info

Product

Resources

About