柔性高效III-V族多结太阳电池正在被开发、应用于无人机、可穿戴设备和空间能源等领域.采用MOCVD技术在GaAs衬底上制备太阳电池外延层, 之后通过低温键合和外延层剥离方法将外延层转移到柔性衬底上.通过外延层剥离设备设计和大量参数优化实验, 实现了GaAs太阳电池结构从四英寸砷化镓晶圆上的有效分离, 且不产生缺陷并保持原有的性能.近期, 在50 μm聚酰亚胺薄膜上制备的30 cm2大面积柔性GaInP/GaAs/InGaAs 三结太阳电池实现了31.5%的转换效率(AM0光谱), 其中开路电压3.01 V, 短路电流密度16.8 mA/cm2, 填充因子0.845.由于采用了轻质的聚酰亚胺材料, 所得到的柔性太阳电池面密度仅为1685 g/m2, 比功率高达2530 W/kg.

无机有机杂化钙钛矿太阳能电池被认为是最有发展前景的第三代光伏技术之一, 经过短短几年时间的研究, 钙钛矿太阳能电池现今的最高效率已经突破22%.随着钙钛矿太阳能电池的效率越来越接近理论效率, 为了进一步提升电池效率, 研究人员将目光投向了钙钛矿材料不能有效吸收的近红外波段.在本文中, 我们回顾了近两年来将上转换材料与钙钛矿太阳能电池相结合的研究, 将它们分成较为传统的方法和新型方法.传统的方法即是使用较为单一的NYF纳米颗粒对钙钛矿太阳能电池进行掺杂, 利用稀土离子的上转换效应, 吸收近红外光, 扩宽钙钛矿的吸收范围, 从而提升太阳能电池的性能; 而新型的方法即是在传统的单一使用稀土离子的基础上, 添加其他离子或者引入重掺杂半导体材料来进一步提升太阳能电池性能的方法, 从实验结果看, 这两种方法都取得了较好的结果.

对太阳能热光伏系统(STPV)进行了全面的实验研究, 对系统组成装置即聚光器、辐射器、滤波器、电池、散热器等进行了合理的选型及加工; 设计了系统中热光伏转换器的整体结构, 并进行实验搭建, 结合自动跟踪装置, 对整个STPV系统进行了现场测试, 分析了太阳能量密度对辐射器温度的影响, 对不同辐射器入口条件下的温度分布进行了比较, 并测量了不同辐射器温度下的电池输出特性; 研究了散热器流速对电池温度及其输出功率的影响; 讨论了实验测量值与理论解存在差异的原因。