美國海軍研究實驗室提升倒置變形多結太陽能電池功效，瞄準空間應用

美國空軍研究實驗室（AFRL）研發出新型先進倒置變形多結（IMM）太陽能電池，比同等尺寸標準多結太陽能電池陣列的能效增加15%，能夠在減少成本的同時提供更高的功效，滿足軍事空間應用需求。

需求背景

據美國空軍表示，現代宇航飛船傾向於使用多結太陽能電池。多結太陽能電池包含多層光吸收材料，每一層材料都能將太陽光譜中的特定波長區域轉換為能量。多結太陽能電池通常生長在鍺襯底上，比硅太陽能電池更高效，並能夠更好地抵抗空間環境中的輻射。

技術突破

AFRL材料和製造司令部電子工程師Kerry Bennington表示：「我們發現，通過在砷化鎵（GaAs）上倒置生長太陽能電池單元，能夠有效地調控單個吸收層的材料特性。這帶來了對太陽頻譜的更有效的利用，產生帶有更優異性能的太陽能電池。通過移除剛性生長襯底，我們獲得了更輕和柔性太陽能電池。單個IMM單元能夠將所捕獲的太陽光的32%轉換為電能。」

成果意義

新的IMM電池比同等尺寸標準多結太陽能電池陣列的能效增加15%，比現有多結電池更高效，重量更輕，能夠用於解決空間應用中對能效和質量的要求。工程師可在獲得同樣功率的情況下，有效減少太陽能電池陣列的質量和面積，為在空間平台上的其他應用提供額外空間。

下一步工作

新研製的太陽能電池現已開始遵照美國航空航天學會s-111標準進行測試，預期將在今年進行空間應用的質量測試。

參研團隊

AFRL材料和製造和空間車輛司令部、空間產業基地工作組和SolAero技術公司。

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