高效5J薄膜GaAs太阳电池器件工艺技术OA
A High-effective Process for 5J Thin-film GaAs Solar Cell
面向高功率质量比、可赋形的太阳电池应用需求,本文对5J高应力多结倒装生长砷化镓(GaAs)外延结构进行柔性薄膜太阳电池器件工艺研究.通过双失配外延层热退火应力平衡、热解膜临时键合、外延层剥离等工艺过程,并对剥离参数及大厚度外延层隔离槽刻蚀工艺进行优化,最终得到开路电压为4.58 V、短路电流密度为12.02 mA/cm2、光电转换效率为32.8%(AM0)、尺寸为2 cm×4 cm的5J薄膜GaAs太阳电池单体器件,其功率质量比达2 030 W/kg,为未来空间/临近空间及地面用可穿戴轻质高效能源供给系统提供技术支撑.
To meet the application requirements of high power to weight ratio and flexible for solar cells,in this paper,a high-effective process for 5J thin-film gallium arsenide(GaAs)solar cell is proposed.First,thermal annealing treatment is carried out to balance the stress in the double-mismatched 5J GaAs epitaxial layer,and a pyrolytic film is taken as the temporarily bonded film.Then,the processes of epitaxial layer lift-off and isolation groove etching are optimized.The obtained 5J thin-film GaAs solar cell has an open circuit voltage of 4.58 V,short circuit current of 12.02 mA/cm2,efficiency of 32.8%(AM0),and size of 2 cm×4 cm,with a weight-to-power ratio of 2 030 W/kg.The results can provide research basis for future wearable lightweight and efficient energy supply system for space/near space and ground.
施祥蕾;孙利杰;李欣益;郭哲俊;劭文龙;雷仁博;杨荞冰;周丽华;张占飞;钱勇;吴敏
上海空间电源研究所,上海 200245||空间电源全国重点实验室,上海 200245上海空间电源研究所,上海 200245||空间电源全国重点实验室,上海 200245上海空间电源研究所,上海 200245||空间电源全国重点实验室,上海 200245上海空间电源研究所,上海 200245||空间电源全国重点实验室,上海 200245上海空间电源研究所,上海 200245||空间电源全国重点实验室,上海 200245上海空间电源研究所,上海 200245||空间电源全国重点实验室,上海 200245上海空间电源研究所,上海 200245上海空间电源研究所,上海 200245||空间电源全国重点实验室,上海 200245上海空间电源研究所,上海 200245||空间电源全国重点实验室,上海 200245上海空间电源研究所,上海 200245||空间电源全国重点实验室,上海 200245上海空间电源研究所,上海 200245||空间电源全国重点实验室,上海 200245
航空航天
太阳电池功率质量比薄膜砷化镓(GaAs)器件柔性
solar cellpower-to-weight ratiothin-film gallium arsenide(GaAs)deviceflexibility
《上海航天（中英文）》 2026 (4)
52-60,9
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