導讀：由法國-加拿大研究小組開發的三結電池基于磷化銦鎵（InGaP）、砷化銦鎵（InGaAs）和鍺（Ge），并且有效面積僅為0.089mm2。它可以用于微型聚光光伏（CPV）中。

專為微型CPV應用設計的微型多結太陽能電池圖片：UniversitydeSherbrooke/i>

法國-加拿大研究小組最近開發了一種微米級三結III-V太陽能電池，用于聚光光伏（CPV）。

該器件基于磷化銦鎵（InGaP）、砷化銦鎵（InGaAs）和鍺（Ge），其有效面積僅為0.089mm2。舍布魯克教授馬克西姆·達農（MaximeDarnon）表示，我們還沒有將這些電池納入實際模塊中。我們很樂意與需要此類單元的任何小組合作。

據他介紹，用于制造電池的過程幾乎與用于常規III-V電池的過程相同，例如由德國專家AzurSpace生產的那些過程，不同之處在于基于等離子體的分離和切割過程。其他用于CPV應用的電池則普遍使用了切割。很難預測生產條件的確切成本，但是我們可以說，采用等離子刻蝕制造的mm2電池的價格與采用鋸切丁制造的電池近似相同的價格，而對于微米級太陽能電池而言，等離子蝕刻是唯一的方法。經濟上可行的解決方案，因為與等離子切割相比，等離子蝕刻所浪費的材料少得多，他進一步解釋說。

該電池的設計具有矩形，圓形和六邊形的有源區域，并使用商業外延鍺晶片和沉積在晶片背面的鈦鋁（Ti/Al）金屬化層構建而成。一個由氮化硅制成的氫（的抗反射涂層（ARC）SiNxHy）和氫化氧化硅（SiOxHy）然后通過淀積等離子體增強化學氣相沉積（PECVD），這是關鍵，以盡量減少表面重組。

丟棄鋸切塊以避免由于鍺晶片的易碎性和電池的目標小區域而產生缺陷。研究人員解釋說，此外，鋸片切割會產生線性通道，迫使制造的電池為矩形，這可能不足，具體取決于入射的光分布。

在標準AM1.5G陽光條件下分析了微型電池的性能，該器件的開路電壓為2.350V，短路電流密度為12.40mAcm-2，填充系數為82.7％。研究小組指出，但是，在減小電池面積的情況下，在未鈍化ARC的情況下，電池的開路電壓下降了多達10.2％，卻觀察到了電性能的下降。

科學家實現的最大效率的34.4％為1mm的2細胞下的450個太陽集中光并的下33.8％584個太陽為0.25毫米2設備。他們進一步解釋說，在較小的電池中，較低的電流和較低的串聯電阻有望將最大效率轉移到較高的濃度。

微米級電池在《光伏進展》中發表的《MiniaturizationofInGaP/InGaAs/Gesolarcellsformicro‐concentratorphotovoltaics》中進行了介紹。該研究小組的成員包括加拿大舍布魯克大學和加拿大渥太華大學、法國國家科學研究中心（CNRS）、法國波爾多大學的科學家。

這項工作是在納米實驗室納米技術實驗室（labn2.caLN2）和系統綜合材料實驗室（IMS）聯合進行的。該研究項目由加拿大自然科學與工程研究委員會（NSERC），加拿大Prompt（一家致力于促進企業與公共研究部門之間的合作伙伴關系和研發融資）以及加拿大的工業合作伙伴共同資助圣奧古斯丁加拿大電氣公司（STACE）。

基于III-V元素材料的化合物生產太陽能電池的成本（根據其所屬的元素周期表中的組來命名）已將此類設備限制在利基應用（包括無人機和人造衛星）中，在這些應用中，重量輕，效率高的優勢更為明顯。相對于產生的能量而言，緊迫的問題要比成本更重要。