【儀表網(wǎng) 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(shù)與工程部王胭脂研究員團隊在三結(jié)砷化鎵太陽能電池研究方面取得進展，相關(guān)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(tǒng)在無線能量傳輸領(lǐng)域具有重要應用，包括航天器傳感器網(wǎng)絡(luò)、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(tǒng)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(shù)，設(shè)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(guān)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(xiàn)熔融損傷，最終導致電池整體斷裂完全損壞。實驗結(jié)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(tǒng)提供了參考，相關(guān)研究在綠色能源，遠程衛(wèi)星電力供應等領(lǐng)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