【儀表網 研發(fā)快訊】近期，中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光元件技術與工程部王胭脂研究員團隊在三結砷化鎵太陽能電池研究方面取得進展，相關成果以“Thermal stability of triple-junction Gallium Arsenide cells”為題發(fā)表于Optics Express。
激光無線電力傳輸(LWPT)系統在無線能量傳輸領域具有重要應用，包括航天器傳感器網絡、衛(wèi)星間通信和遠程電力供應。然而，持續(xù)的激光照射會增加LWPT系統中光伏(PV)電池的溫度，從而降低其電輸出性能。
研究人員提出了一種優(yōu)化函數，設計了一種負濾光片，該負濾光片能夠保證太陽能電池在1064 nm連續(xù)激光輻射下，不會由于電池過熱而影響其電性能的輸出，并研究了激光輻射下裝有負濾光片光伏電池的熱穩(wěn)定性。研究揭示了不同溫度下電池開路電壓(Voc)與電池溫度的關系，即電池溫度越高，其輸出電壓越低。此外，還觀察到了電池熱損傷的發(fā)展過程，該過程始于封裝膠粘劑的蒸發(fā)，隨后電輸出性能開始下降，接著電池背板電極出現熔融損傷，最終導致電池整體斷裂完全損壞。實驗結果顯示，裝有負濾光片的光伏電池熱穩(wěn)定性比沒有薄膜的電池提高了十倍。此外，團隊還研究建立了裝有不同性能負濾光片電池最小Voc與其最大溫度之間的模型。這些研究為進一步優(yōu)化LWPT系統提供了參考，相關研究在綠色能源，遠程衛(wèi)星電力供應等領域有重要意義。
該工作得到了國家重點研發(fā)計劃等項目支持。
圖1 Notch film光譜圖
圖2 太陽能電池激光損傷示意圖
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