利用分子束外延的方法在GaSb衬底上生长GaSb热光伏电池单元，制作了两种不同的1 cm×1 cm面积尺寸的热光伏电池单元，它们有着不同的电极形状。通过不断优化分子束外延的生长条件，以期得到高质量的GaSb外延层。AFM图中显示的表面形貌表明器件有着高质量的外延层，其表面形貌的RMS只有1.5 Å （1 Å=0.1 nm）。测量和比较了两种热光伏电池的器件特性，包括开路电压、短路电流密度、光电转换效率、填充因子以及暗电流密度。在一个模拟太阳光照射下，热光伏电池单元有着0.303 V的开路电压和27.1 mA/cm²的短路电流密度。和只有简单电极形状的热光伏电池单元进行对比，有栅形电极形状的热光伏电池单元在短路电流密度和填充因子上具有更优异的表现。在红外光的照射下，有栅形电极形状的热光伏电池达到了一个最优的填充因子56.8%。

聚光三结砷化镓电池具有优良的温度特性与光照特性，温度系数小、光吸收系数大且抗辐射能力强，若能用于激光无线能量传输系统则可以提高系统光电效率和功率密度，此时发射端背景光需要使用三波长激光混合入射。提出“短路电流逼近法”用于解决多波长激光无线能量传输系统背景光谱功率匹配问题，并使用三个波长分别为525 nm、808 nm、980 nm的光纤耦合输出半导体激光器模块搭建三波长激光无线能量传输系统实验平台，对所提方法进行验证。实验结果表明，由于三结电池的叠层结构，上层子电池会对下层子电池产生影响，从而造成背景光功率比例的不固定性，同理论分析一致，也验证了所提短路电流逼近法的有效性。

探讨复合绒面ZnO：Al光栅对薄膜硅太阳能电池光俘获效率的影响.织构了由关联长度（l_cor）和平均高度（h_ave）表征的绒面，叠加到周期为980 nm和槽深为160 nm的一维正弦ZnO：Al光栅上，形成复合绒面ZnO：Al光栅.前电极AZO光栅，当l_cor较小和h_ave较大时，电池的短路电流较高.若l_cor取0.01，则短路电流随h_ave的增大而升高，由h_ave=0.05时的21.93 mA/cm²增加到h_ave=0.80时的23.80 mA/cm².置于背电极且l_cor=0.01时，短路电流随h_ave的增加而逐渐减小，由h_ave=0.05时的25.50 mA/cm²降到h_ave=0.80时的24.81 mA/cm².采用直流溅射和化学腐蚀方法分别制备了无绒面ZnO：Al光栅和l_cor=0.01，h_ave=0.14的复合绒面ZnO：Al光栅.反射率测试结果表明，复合绒面ZnO：Al光栅总反射率（8.3%）较无绒面ZnO：Al栅（10.2%）降低了1.9%，镜面反射率（4.7%）较无绒面ZnO：Al栅（6.8%）降低了2.1%.以实验制备的两种光栅为模型用严格耦合波方法进行模拟，计算结果表明与无绒面ZnO：Al光栅相比，复合绒面ZnO：Al光栅的总反射率和镜面反射率均显著下降.复合绒面ZnO：Al光栅由于具有较好的减反作用更适合用作薄膜电池前电极，从而得到更高的短路电流；而无绒面ZnO：Al光栅因具有较高的反射适用于背电极，能将到达背电极的光子重新返回硅吸收层而获得更高的陷光效率.

多晶黑硅电池较传统酸制绒生产的电池效率有明显的提升。黑硅技术能很大程度地降低硅片表面反射率，从而增加了光的吸收,提升了太阳能电池的转换效率。反射率用D?8绒面反射仪测量，选取反射率为14.5%、16.5%、18.5%的三组电池片，比较绒面形貌和电池参数。实验结果表明：反射率为16.5%的一组短路电流明显高于其他两组，转换效率较其他两组高0.1%以上。