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三维互连可使光伏技术取得突破
2023/12/21 9:18:24 材料来源：雅时
研究人员在III-V/Ge三结微型太阳能电池上制造三维互连
渥太华大学与国内外合作伙伴一起制造出首款背接触微米光伏电池。
与传统太阳能技术相比，这款III-V/Ge三结微型太阳能电池据称具有更为显著的优势，可将电极引起的阴影减少95%，并可能将能源生产成本降为原来的三分之一。
研究团队在多结太阳能电池上制造了三维互连，以提高功率密度并实现微型化。研究人员采用了III-V族异质结构等离子刻蚀、电沉积金、化学机械抛光等方法，将衬底通孔与异质结构整合在一起。晶圆键合用于处理20 μm的III-V族薄膜。
上图显示了（A）III-V族外延片上的二维电子电路示意图，以及两个III-V族外延片（键合在一起并通过衬底通孔互连）上的三维电子电路示意图。（B）具有二维平面触点并使用TSV进行三维互连的热光伏电池。据该团队称，与采用二维连接的小型光子功率器件相比，三维互连可使晶圆使用面积扩大六倍，从而提高单片晶圆的功率产出。
此研究由渥太华大学博士后研究员及兼职物理学教授Mathieu de Lafontaine，以及工程学院副院长兼能源光子器件大学研究主席Karin Hinzer领导。
Karin Hinzer表示：“这些微米级光伏电池具有非凡的特性，包括极小的尺寸和显著减少的阴影。这些特性适用于各种应用，从电子设备的密实化到太阳能电池、用于太空探索的轻型核电池以及电信和物联网设备的小型化等领域。”
该计划获得加拿大自然科学与工程研究理事会、魁北克自然与技术研究基金会、“地平线欧洲”框架计划、魁北克Prompt、STACE公司的资助。
参考文献
'3D Interconnects for III-V Semiconductor Heterostructures for Miniaturized Power Devices' by Mathieu de Lafontaine et al; Cell Reports Physical Science (2023)
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