硅太阳能电池目前在光伏市场中占有90%的份额,但它们接近理论效率极限。硅单结太阳能电池的效率固有地限制在29.4%,实际上限制在27%左右。在多结器件中,通过将硅与高带隙材料(如III-V族化合物半导体)相结合,可以克服此限制。然而,与这些材料结合的挑战阻碍了高效III-V / Si太阳能电池的发展。
Fraunhofer ISE通过使用直接晶圆键合的微电子制造工艺来转移1.9μm厚的III-V层(其已经外延沉积在砷化镓(GaAs)衬底上),实现了基于硅的多结太阳能电池的高转换效率,到硅太阳能电池上。
Fraunhofer ISE和行业合作伙伴EVG已于2016年11月展示了30.2%的效率,并于2017年3月将其提升至31.3%。他们现在再次改善了硅片的光吸收和电荷分离,创造了33.3%的记录效率。