Pushing the limits of concentrated photovoltaic solar cell tunnel junctions in novel high‐efficiency GaAs phototransducers based on a vertical epitaxial heterostructure architecture
Notice bibliographique
Résumé
Abstract A monolithic compound semiconductor phototransducer optimized for narrow‐band light sources was designed for achieving conversion efficiencies exceeding 50%. The III‐V heterostructure was grown by metal‐organic chemical vapor deposition, based on the vertical stacking of 5 partially absorbing GaAs n/p junctions connected in series with tunnel junctions. The thicknesses of the p‐type base layers of the diodes were engineered for optimal absorption and current matching for an optical input with wavelengths centered near 830 nm. Devices with active areas of ~3.4 mm 2 were fabricated and tested with different emitter gridline spacings. The open circuit voltage (Voc) of the electrical output is five times or more than that of a single GaAs n/p junction under similar illumination. The device architecture allows for improved Voc generation in the individual base segments because of efficient carrier extraction while simultaneously maintaining a complete absorption of the input photons with no needs for complicated fabrication processes or reflecting layers. With illumination powers in the range of a few 100 mW, the measured fill factor (FF) varied between 88 and 89%, and the Voc reached over 5.75 V. The data also demonstrated that a proper combination of highly doped emitter and window layers without gridlines is adequate for sustaining such FF values for optical input powers of several hundred milliwatts. As the optical input power is further increased and approaches 2 W (intensities ~58 W/cm 2 ), the multiple tunnel junctions sequentially exceed their peak current densities in the case for which typical (n++)GaInP/ (p++)AlGaAs concentrated photovoltaic tunnel junctions are used. Lower bandgap tunnel junctions designed with improved peak current densities result in phototransducer devices having high FF and conversion efficiencies for up to 5 W optical input powers (intensities ~144 W/cm 2 ). Measurements at different temperatures revealed a Voc reduction of −6 mV/°C at ~59 W/cm 2 . Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».