在通过MOCVD技术生长的声裂表面上演示基于GaAs的光伏效应

《Progress in Photovoltaics: Research and Applications》：Demonstration of GaAs-Based Photovoltaics on Acoustically Spalled Surfaces Grown by MOCVD

声学剥离（SLO）技术可实现GaAs基光伏电池基底的重复利用，首次循环制备的太阳能电池短路电流密度达26.2–26.4 mA/cm2，开路电压约1001 mV，转换效率接近22%，性能与商用基底相当。但二次循环后性能显著下降至15.5 mA/cm2、748 mV和8%，主要因多次剥离导致外延层结构退化。

　　

摘要

本研究展示了声波剥离（SLO）技术在砷化镓（GaAs）基光伏（PV）器件中实现可重复基板再利用的潜力，为地面光伏应用提供了成本效益高的生产途径。在经过声波剥离处理的基板上制备的单结GaAs太阳能电池，其性能指标与在标准商用基板上制备的电池相当：短路电流密度约为26.2–26.4 mA/cm2，开路电压约为1001 mV，填充因子（FF）为84%，效率接近22%。这些结果表明，一次基板再利用不会影响电池性能。然而，后续的基板重复使用带来了关键挑战——由重复使用过的基板制备的器件性能显著下降：短路电流密度降至15.5 mA/cm2，开路电压降至748 mV，填充因子降至72%，效率降至8%。其主要原因是由于多次声波剥离处理导致的外延结构退化。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向相应作者提出合理请求后获得。