多結(jié)太陽能電池既是當今市場上最高效的太陽能電池，又是生產(chǎn)成本最高的太陽能電池。在概念驗證論文中，北卡羅萊納州立大學(xué)的研究人員詳細介紹了一種使用現(xiàn)成組件創(chuàng)建多結(jié)太陽能電池的新方法，從而可以在多種應(yīng)用中使用低成本，高效率的太陽能電池。

目前，多結(jié)或堆疊式太陽能電池是市場上效率最高的電池，可將吸收的太陽能的45%轉(zhuǎn)換為電能。這些電池是通過將具有不同帶隙的半導(dǎo)體堆疊在一起而構(gòu)成的，從而使該電池可以吸收不同波長的太陽輻射。但是，這些電池的生產(chǎn)要比效率較低的太陽能薄膜貴得多。

“我們希望以合理的成本制造出高效的太陽能電池，”該研究的主要作者，北卡羅來納州立大學(xué)電氣與計算機工程教授，薩拉赫·貝德爾(Salah Bedair)說。“基于硅的薄太陽能電池是非常流行的，因為該材料具有%的效率約為20并且將細胞成本約1/10個什么的多結(jié)太陽能電池的成本。和其他低的成本，更低效率的材料的日益普及以及。如果我們能夠使用這項現(xiàn)有技術(shù)制造堆疊式太陽能電池，我們將很順利地實現(xiàn)我們的目標。”

但是，您不能僅將不同的太陽能電池彼此堆疊在一起-不同的材料在結(jié)構(gòu)上是不兼容的，因此電荷無法通過它們收集。為了解決當前多結(jié)太陽能電池中的該問題，使用重摻雜金屬在各層之間創(chuàng)建隧道結(jié)，從而增加了多結(jié)太陽能電池的制造成本和復(fù)雜性。

Bedair和他的團隊開發(fā)了一種更簡單的方法，利用金屬間結(jié)合來結(jié)合由不同材料制成的太陽能電池。在概念驗證中，研究小組將現(xiàn)成的砷化鎵太陽能電池堆疊在硅太陽能電池之上。

Bedair說：“在多結(jié)太陽能電池中，隧道結(jié)通過充當金屬對金屬的連接而實現(xiàn)電連接。” “在我們的系統(tǒng)中，銦是實現(xiàn)此目的的捷徑。單個電池的現(xiàn)有金屬觸點覆蓋有銦膜。銦膜在室溫下，低壓下很容易與其自身結(jié)合。結(jié)果是由兩個機械堆疊并電氣連接的不同材料。

“通過這項技術(shù)，我們無需開發(fā)所有新技術(shù)就可以利用廉價的現(xiàn)成解決方案。制造商只需對現(xiàn)有產(chǎn)品稍作調(diào)整即可提高多結(jié)太陽能電池的效率，而不必創(chuàng)造新產(chǎn)品。”

6月19日在伊利諾伊州芝加哥舉行的IEEE光電專家會議上，發(fā)表了論文“一種從現(xiàn)成的單個電池中獲取多結(jié)太陽能電池的新方法：GaAs / Si”。該工作已提交專利申請。