Увеличение эффективности трехпереходных солнечных элементов за счет метаморфного InGaAs-субэлемента

Исследована эффективность трехпереходных солнечных элементов GaInP/GaAs/In$_{x}$Ga$_{1-x}$As, получаемых за счет замены (в широко используемой “классической” гетероструктуре GaInP/GaAs/Ge) нижнего германиевого субэлемента на In$_{x}$Ga$_{1-x}$As, формируемый с использованием технологии метаморфного роста. На основе оригинального подхода найдено оптимальное содержание индия в узкозонном субэлементе. Определены основные параметры субэлементов In$_{x}$Ga$_{1-x}$As с концентрацией индия от $x$ = 0.11 до 0.36, на основе которых выполнен расчет вольт-амперных характеристик солнечных элементов GaInP/GaAs/In$_{x}$Ga$_{1-x}$As. Определено, что при $x$ = 0.28 эффективность трехпереходного солнечного элемента увеличивается на 3.4% (abs.) по сравнению с эффективностью для “классического” варианта, достигая значения в 40.3% (AM1.5D). При этом показано, что эффективность таких солнечных элементов может быть увеличена до 41%.