Characterization of dual‐junction III‐V on Si tandem solar cells with 23.7% efficiency under low concentration

Autor: Claire Besancon, Laura Vauche, Alejandro Datas, Pablo Garcia-Linares, Philippe Voarino, Cecilia Dupre, Elias Veinberg-Vidal, Jean Decobert, Karim Medjoubi, Anne Kaminski-Cachopo, Clément Weick, Pierre Mur
Přispěvatelé: Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique - Laboratoire d'Hyperfréquences et Caractérisation (IMEP-LAHC ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Alcatel-Thalès III-V lab (III-V Lab), THALES-ALCATEL, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), THALES [France]-ALCATEL
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Progress in Photovoltaics
Progress in Photovoltaics, Wiley, 2019, ⟨10.1002/pip.3128⟩
Progress in Photovoltaics, ISSN 1099-159X, 2019-07, Vol. 27, No. 7
Archivo Digital UPM
Universidad Politécnica de Madrid
Progress in Photovoltaics, 2019, ⟨10.1002/pip.3128⟩
ISSN: 1099-159X
1062-7995
Popis: Monolithic two‐terminal III‐V on Si dual‐junction solar cells, designed for low concentration applications, were fabricated by means of surface‐activated direct wafer bonding. The III‐V top cell is a heterojunction formed by an n‐Ga₀.₅In₀.₅P emitter and a p‐Al₀.₂Ga₀.₈As base. An efficiency of 21.1 ± 1.5% at one sun and 23.7 ± 1.7% at 10 suns is demonstrated, which to our knowledge is the best dual‐junction two‐terminal III‐V on Si tandem cell efficiency reported to date under verified reference conditions. The I‐V characterization of these 1‐cm² tandem cells under concentration required the development of a new method using a single‐source multiflash solar simulator and not perfectly matched component cells, also known as pseudo‐isotypes, formed by Si single‐junction cells and optical filters. In addition, the spectrum of the pulsed solar simulator was measured using a high‐speed CMOS spectrometer, allowing the calculation of the spectral mismatch correction factor. Merging these two techniques results in the hybrid corrected pseudo‐isotype (HCPI) characterization method, which shows a fast and accurate performance with a simplified procedure based on a single‐source solar simulator. Pseudo‐isotypes are easily adaptable to new cell designs by simply using a different filter, hence allowing the characterization of new multijunction solar cell architectures.
Databáze: OpenAIRE
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