State-of-the-art Architectures and Technologies of High-Efficiency Solar Cells Based on III–V Heterostructures for Space and Terrestrial Applications


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Multi-junction solar cells based on III–V compounds are the most efficient converters of solar energy to electricity and are widely used in space solar arrays and terrestrial photovoltaic modules with sunlight concentrators. All modern high-efficiency III–V solar cells are based on the long-developed triple-junction III–V GaInP/GaInAs/Ge heterostructure and have an almost limiting efficiency for a given architecture — 30 and 41.6% for space and terrestrial concentrated radiations, respectively. Currently, an increase in efficiency is achieved by converting from the 3-junction to the more efficient 4-, 5-, and even 6-junction III–V architectures: growth technologies and methods of post-growth treatment of structures have been developed, new materials with optimal bandgaps have been designed, and crystallographic parameters have been improved. In this review, we consider recent achievements and prospects for the main directions of research and improvement of architectures, technologies, and materials used in laboratories to develop solar cells with the best conversion efficiency: 35.8% for space, 38.8% for terrestrial, and 46.1% for concentrated sunlight. It is supposed that by 2020, the efficiency will approach 40% for direct space radiation and 50% for concentrated terrestrial solar radiation. This review considers the architecture and technologies of solar cells with record-breaking efficiency for terrestrial and space applications. It should be noted that in terrestrial power plants, the use of III–V SCs is economically advantageous in systems with sunlight concentrators.

Об авторах

N. Pakhanov

Rzhanov Semiconductor Physics Institute, Siberian Branch

Автор, ответственный за переписку.
Email: pakhanov@isp.nsc.ru
Россия, prosp. Akademika Lavrent’eva 13, Novosibirsk, 630090

V. Andreev

Ioffe Physical-Technical Institute

Email: shvarts@scell.ioffe.ru
Россия, ul. Politekhnicheskaya 26, St. Petersburg, 194021

M. Shvarts

Ioffe Physical-Technical Institute

Автор, ответственный за переписку.
Email: shvarts@scell.ioffe.ru
Россия, ul. Politekhnicheskaya 26, St. Petersburg, 194021

O. Pchelyakov

Rzhanov Semiconductor Physics Institute, Siberian Branch

Email: shvarts@scell.ioffe.ru
Россия, prosp. Akademika Lavrent’eva 13, Novosibirsk, 630090

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Allerton Press, Inc., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».