III–V Multijunction Solar Cell Integration with Silicon: Present Status, Challenges and Future Outlook

Jain, Nikhil; Hudait, Mantu K.

doi:10.1515/ehs-2014-0012

Cited by 72 publications

(37 citation statements)

References 73 publications

(141 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The TDD in Ge layers grown by this technique is 2 × 10 6 cm −2 [16]. The suggested technique employs ultimately thick gradient buffer.…”

Section: Gaas/ge/si Substrates For Iii-v Solar Cellsmentioning

confidence: 99%

Silicon and III-V Solar Cells: From Modus Vivendi to Modus Operandi

Buzynin¹,

Buzynin²,

Шенгуров³

et al. 2017

GSC

View full text Add to dashboard Cite

In the present paper, some novel opportunities for the development of highefficient Si and III-V-based solar cells are considered: energy-saving environment friendly low-temperature technology of forming p-n junctions in Si (1), elaboration of structurally perfect GaAs/Ge/Si epitaxial substrates (2) and application of protective antireflecting coatings based on cubic zirconia (3). As a result: 1) New technique of forming p-n junctions in silicon has been elaborated. The technique provided easy and comparatively cheap process of production of semiconductor devices such as solar cells. The essence of the technique under the study is comprised in formation p-n junctions in silicon by a change of conductivity in the bulk of the sample occurring as a result of redistribution of the impurities, which already exists in the sample before its processing by ions. It differs from the techniques of diffusion and ion doping where change of conductivity and formation of p-n junction in the sample occur as a result of introduction of atoms of the other dopants from the outside; 2) The conditions for synthesis of GaAs/Ge/Si epitaxial substrates with a thin (200 nm) Ge buffer layer featured with (1 − 2) × 10 5 cm −2 density of the threading dislocation in the GaAs layer. 218shown to be suitable for the use as an ideal antireflecting material with high protective and anticorrosive properties.

show abstract

“…The TDD in Ge layers grown by this technique is 2 × 10 6 cm −2 [16]. The suggested technique employs ultimately thick gradient buffer.…”

Section: Gaas/ge/si Substrates For Iii-v Solar Cellsmentioning

confidence: 99%

Silicon and III-V Solar Cells: From Modus Vivendi to Modus Operandi

Buzynin¹,

Buzynin²,

Шенгуров³

et al. 2017

GSC

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Создание высокоэффективных ФЭП, состоящих из соединений A III B V , выращенных на дешевых и прочных кремневых подложках, является одной из приоритетных задач современной фотовольтаики [6].…”

Section: Introductionunclassified

Импульсное лазерное напыление тонких пленок Al-=SUB=-x-=/SUB=-Ga-=SUB=-1-x-=/SUB=-As и GaP на подложках Si для фотопреобразователей

Lunin¹,

Lunina²,

Девицкий³

et al. 2017

Физика И Техника Полупроводников

View full text Add to dashboard Cite

Методом импульсного лазерного напыления получены тонкие (до 1 мкм) пленки AlGaAs и GaP на крем-ниевых подложках. Проанализированы методы снижения количества структурных дефектов в полученных пленках, определено влияние механических напряжений на гетероструктуры AlGaAs/Si, GaP/Si методом комбинационного рассеяния света. Исследовано применение Al 0.3 Ga 0.7 As и GaP в качестве широкозонного окна кремниевого фотопреобразователя. Исследованы спектральные характеристики фотоэлементов на основе Al 0.3 Ga 0.7 As/Si и GaP/Si. Данные гетероструктуры могут быть использованы в качестве первого p−n-перехода многопереходного фотоэлектрического преобразователя на основе кремния. Одним из путей решения этой задачи является поиск некоторых технологических усовершенствова-ний, направленных на снижение количества дефек-тов кристаллической структуры на границе пленка A III B V − подложка Si , а также нахождение таких мето-дов получения, которые могли бы заметно упростить и удешевить процесс выращивания гетероструктур GaP/Si, AlGaAs/Si без потери качества.Основными проблемами получения слоев соединений A III B V на подложках Si являются большое рассогласова-ние постоянной решетки, а также коэффициента терми-ческого расширения (КТР). Различие в этих параметрах порождает возникновение прорастающих дислокаций в эпитаксиальных пленках A III B V и, как следствие, сниже-ние эффективности солнечных элементов на их основе.Влияние решеточного рассогласования можно сни-зить, получая слои, близкие по параметру решетки к кремнию (например, слои GaP или In x Ga 1−x P), влияние же разницы КТР пленки и подложки снизить более проблематично. Добиться снижения количества прорас-тающих дислокаций возможно при низкой температуре получения пленок. Таким образом, для пленок соедине-ний A III B V на кремниевых подложках при согласовании параметров решетки критичным оказывается большая разница в КТР пленки и подложки. Очевидно, что по-нижение температуры выращивания будет являться од-ним из основных путей получения монокристаллических пленок A III B V на Si с низкой плотностью прорастающих дислокаций.Наиболее перспективным в этом отношении методом, обеспечивающим низкотемпературный синтез тонких пленок A III B V , является метод импульсного лазерного напыления (ИЛН). Качество пленок, получаемых мето-дом ИЛН, сопоставимо с качеством пленок, синтезиру-емых методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ), этот факт подтверждается в работе [7]. Немаловажным достоинством метода ИЛН, кроме уже упомянутого низкотемпературного роста эпитаксиальных пленок, яв-ляется точный контроль толщины напыляемой пленки.Целью данной работы является получение тонких пленок Al 0.3 Ga 0.7 As и GaP на Si, исследование их струк-турных свойств и спектральных характеристик ФЭП AlGaAs/Si и GaP/Si. Методики эксперимента

show abstract

“…However, the large scale deployment of these devices for terrestrial application has been limited by their high costs. One of the most significant cost contributors to the III–V solar cells is the lattice matched substrate, which is typically GaAs or Ge . In order to avoid the high substrate cost, a GaAs solar cell with efficiency of 28.8% was developed by Alta Device with epitaxial lift‐off technology .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Performance improvement for epitaxially grown SiGe on Si solar cell by optimizing the back surface field

Zhao

Wang

et al. 2016

Physica Rapid Research Ltrs

View full text Add to dashboard Cite

This letter reports on the performance improvement of an epitaxially grown SiGe on Si solar cell by optimizing the back surface field (BSF). First, a Si0.18Ge0.82 on silicon (Si) solar cell was fabricated with a 0.25 μm BSF layer. A 25 mV open‐circuit voltage (VOC) improvement was observed on this BSF solar cell compared with the reference solar cell without BSF layer. Then, a Si0.18Ge0.82 on Si solar cell with double BSF layers was designed and fabricated. The measured efficiency of this solar cell is 3.4% when filtered by a GaAs0.79P0.21 top cell. To the best of the authors' knowledge, the 3.4% efficiency reported here is the highest efficiency for SiGe on Si solar cells when filtered by a GaAs0.79P0.21 top cell. The previous best reported efficiency for high Ge composition SiGe on Si solar cell was only 1.7% when filtered by a GaAs0.79P0.21 top cell.

show abstract

III–V Multijunction Solar Cell Integration with Silicon: Present Status, Challenges and Future Outlook

Cited by 72 publications

References 73 publications

Silicon and III-V Solar Cells: From Modus Vivendi to Modus Operandi

Silicon and III-V Solar Cells: From Modus Vivendi to Modus Operandi

Импульсное лазерное напыление тонких пленок Al-=SUB=-x-=/SUB=-Ga-=SUB=-1-x-=/SUB=-As и GaP на подложках Si для фотопреобразователей

Performance improvement for epitaxially grown SiGe on Si solar cell by optimizing the back surface field

Contact Info

Product

Resources

About