1 上海空间电源研究所，上海 200245
2 上海航天技术研究院，上海 201109
太阳电池阵可以将光能转换为电能，是航天器能源系统的重要组成，而利于光伏效应制成的太阳电池是能源获取的重要载体。通过从硅电池到砷化镓电池、从单结到多结技术的应用发展，结合晶格失配、多结生长、倒装结构及薄膜化等半导体相关制备技术分析了各种空间太阳电池的现状及应用前景。根据其基板结构及型式，对体装式、刚性、半刚性、柔性及聚光太阳电池阵的特点及未来发展方向进行了叙述，为实现高效率、轻量化、高质量功率比的电池电路能源功能提供技术支持。
太阳电池 三结砷化镓 反向生长多结电池 薄膜电池 太阳电池阵 solar cell triple junction gallium arsenide inverted metamorphic multi-junction cell thin film solar cell solar cell array
1 吉林大学珠海学院, 广东 珠海 519041
2 黄山学院 信息工程学院, 安徽 黄山 245041
3 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
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（lcor）和平均高度（have）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lcor较小和have较大时，电池的短路电流较高.若lcor取0.01，则短路电流随have的增大而升高，由have=0.05时的21.93 mA/cm2增加到have=0.80时的23.80 mA/cm2.置于背电极且lcor=0.01时，短路电流随have的增加而逐渐减小，由have=0.05时的25.50 mA/cm2降到have=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lcor=0.01，have=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.
绒面 光栅 薄膜电池 短路电流 反射率 Rough surface Grating Thin film solar cell Short-circuit current Reflectivity
1 可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室, 云南 昆明 650092
2 云南师范大学太阳能研究所, 云南 昆明 650092
叠层结构是提高硅基薄膜电池效率和稳定性的有效方法，然而子电池电流不匹配使其效率的提升受到限制。为了提高叠层电池的子电池电流匹配度，需选择合适的中间层材料。通过硅基薄膜叠层电池的中间层的光学设计和理论计算，获得了材料折射率与厚度的匹配关系：中间层材料折射率n选取范围为1.59~3.1，中间层厚度d的制备范围为125/n~175/n nm，最佳厚度d为150/n nm。最优中间层材料的折射率和厚度应为：n约为1.59，d约为94.3 nm，采用这一条件可最大限度地提高硅基薄膜叠层电池的子电池电流匹配度。从叠层电池中间层的光学特性方面入手为实验研究提供了设计指导。
光学设计 硅基薄膜电池 中间层 最佳折射率 最优厚度
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海200083
2 上海太阳能电池研究与发展中心，上海201201
CuIn1-x GaxSe2 (CIGS)为直接带隙半导体，其带隙宽度随In/Ga比而变化，且对可见光具有很高的吸收系数，是最有希望用于制作新一代高效、低成本薄膜太阳能电池的材料.采用直流溅射和后硒化工艺制备了系列CIGS薄膜，研究了溅射功率和衬底对CIGS薄膜的微结构和光学性质的影响.发现钼玻璃上溅射功率为50W，在550℃硒化40min的条件下获得的CIGS薄膜具有单一的黄铜矿结构、均匀致密的表面形貌和柱状晶粒.所制备的薄膜的禁带宽度位于1.21~1.24 eV的范围.
薄膜电池 CuIn1-x GaxSe2薄膜 直流溅射 硒化 thin film solar cell CuIn1-xGaxSe2 thin film DC sputtering selenizing
中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室， 上海 200083
硅基薄膜电池主要包括氢化非晶硅电池、氢化微晶硅电池、多晶硅薄膜电池以及硅薄膜叠层电池。 本文归纳了硅基薄膜材料和器件的微观结构、光学和电学特性，讨论了硅基薄膜电池性能的优化设计，并介绍了近期的研究 进展情况，比如，氢化非晶硅抗反射涂层、晶粒为几个纳米的微晶硅材料、中间插入反射层的新型叠层电池结构以及具有高稳定 性的多晶硅薄膜电池CSG。
硅基薄膜电池 氢化非晶硅 氢化微晶硅 多晶硅薄膜 thin film silicon-based solar cells hydrogenated amorphous silicon hydrogenated microcrystalline silicon polycrystalline silicon thin film
