Porous germanium Efficient Epitaxial LayEr Release (PEELER) for low cost high performance III-V solar cells
Porous germanium Efficient Epitaxial LayEr Release (PEELER) for low cost high performance III-V solar cells
批准号:
537960-2018
负责人:
Boucherif, Abderraouf
金额:
$18.5万
依托单位:
依托单位国家:
加拿大
项目类别:
Collaborative Research and Development Grants
财政年份:
2021
资助国家:
加拿大
项目状态:
已结题
起止时间:
2021-01-01 至 2022-12-31
中文摘要
清洁、可再生和廉价的能源不仅是本世纪最重要的挑战,也很可能是发达国家最大的金融机遇之一。与目前的化石燃料经济相反,即将到来的清洁能源市场的赢家将不是拥有资源的人,而是控制技术的人。预计光伏发电将在这个新兴市场发挥重要作用,但如果这项技术要达到大规模采用的特点,必须克服几个障碍,例如提高能源转换效率、生产和安装成本。该项目旨在解决这些障碍的核心技术挑战--高效光伏(PV)太阳能电池的材料成本。基于硅的光伏电池已经成熟多年,其成本正在下降,但其最高效率仍保持在20%左右。幸运的是,该团队中的加拿大研究人员使用先进的III-V半导体结构实现了42%或更高的电池效率,这些结构是他们最近在电信元件技术方面的领先地位。尽管由这些材料制成的多结电池比硅电池更昂贵,但它们能够在非常高的光照水平下工作,并在相同的光照下产生更多千瓦时的能量,与硅电池相同。利用这一特性,太阳能系统开发商设计了可移动的透镜系统,以跟踪太阳光并将其聚焦到高效电池的小区域,从而减少了对材料的需求。为了进一步降低材料成本负担,该项目将演示如何使用专门准备的锗(Ge)基板来生长必要的太阳能电池层,然后将其从基板上移除并安装在低成本的散热器上,从而释放出Ge基板以供再次使用。这些电池的净成本节约和增加的电力输出创造了一个成功的组合,将进一步推动太阳能在加拿大和全球家庭和企业中的部署,这样做将有助于保护环境。#(Cr)#(Lf)La Products d‘énergie Proprop,reououvelate ka faouveline coétne组成pas seuulement L’un des défis les plimimants du siècleàvenir,mais ossi une Opportunity itéd‘affaire Unique Pour Prues De Development pépéS。有效地,禁止L’économie basée suréEnergy化石、技术传播和无资源时代的终结。在光伏发电之前,我们遇到了许多障碍,这些障碍阻碍了游客的生存。Parmiceux-ci,注意到L‘améliation des Performance et de la fiablitéet la réductions des coúts de Products’Installation。S的项目L和重要的合作生产和光伏电池(PV)的竞争。莱斯蜂窝的基础是硅胶的到来,这是一种新的技术,它的租赁率为20%。Notreéquipe de Chercheur Canada ens aréussiáobtenir des rendements de 42%ou plus avec des cell vábase de Semducducteur III-V,b?tissantleur专长suun Solide Experience dans les Technologies de téLéCommunications.在硅矿的基础上,再加上硅胶和硅胶的结合,就可以得到集中的硅胶、产品和光亮的硅胶电池。Gr?ceácet avantage,Les déDevelopment peur de Systèmes d‘nergie Solaireont Proposédes Approsides Technologique qui utiuisent des Systèmes de Suivi du Soleil qui集中式Lalumière sur une小型蜂窝?水深火热
英文摘要
Clean, renewable and inexpensive energy is not only this century's most important challenge, but also it is most likely one of the largest financial opportunities for developed countries. Contrary to the current fossil fuel economy, the winners of the upcoming clean energy market will not be the ones possessing the resource, however it would be rather the ones controlling the technology. Photovoltaic generation of electricity is expected to play a major role in this emerging market, but several hurdles must be overcome if this technology is to reach the characteristics that will enable massive adoption, such as improved energy conversion efficiency, production and installation costs. This project aims to address a technology challenge that lies at the heart of these hurdles - the cost of the materials for high-efficiency photovoltaic (PV) solar cells. PV cells based on silicon have been maturing for a number of years and their cost is falling, but their maximum efficiency remains at about 20%. Fortunately, the Canadian researchers in this team have achieved cell efficiencies of 42% or more using advanced III-V semiconductor structures that emerged from their recent leadership in telecommunications component technology. Even though the multi-junction cells made from these materials are more expensive than silicon cells, they are able to function at very high levels of illumination and produce more kWh of energy for the same illumination as a silicon cell. Taking advantage of this property, solar system developers have engineered movable lensing systems to track and focus the sun's rays onto small areas of the highly-efficient cells, so that less of the material is needed. To further reduce the material cost burden this project will demonstrate how specially-prepared germanium (Ge) substrates can be used to grow the necessary solar cell layers, which are then removed from the substrate and mounted on a low-cost heat-sink, thereby freeing the Ge substrate to be used again. The net cost savings and increased electrical output of these cells create a winning combination that will further motivate the deployment of solar power for homes and businesses in Canada and globally, and in so doing will help to preserve the environment.#(cr)#(lf)La production d'énergie propre, renouvelable à faible coût ne constitue pas seulement l'un des défis les plusimportants du siècle à venir, mais aussi une opportunité d'affaire unique pour les pays développés. En effet,contrairement à l'économie basée sur les énergies fossiles, le contrôle de la technologie, et non de la ressourcedéterminera les gagnants de ce nouveau marché. La génération d'électricité par la photovoltaïque est pressentiecomme un joueur majeur, mais plusieurs obstacles doivent toujours être vaincus afin d'y arriver. Parmiceux-ci, on note l'amélioration des performances et de la fiabilité et la réduction des coûts de production etd'installation. Ce projet s'attaque à l'un des défis les plus importants - le coût de production et des matériauxpour les cellules photovoltaïques (PV) à haut rendement. Les cellules PV à base de silicium arrivent à lamaturité technologique mais leur rendement demeure autour de 20%. Notre équipe de chercheurs canadiens aréussi à obtenir des rendements de 42% ou plus avec des cellules PV à base de semiconducteurs III-V, bâtissantleur expertise sur une solide expérience dans les technologies de télécommunications. Malgré que les cellulesà jonctions multiples à base de ces matériaux soient plus coûteuses que leurs équivalents en silicium, ellespeuvent fonctionner sous de fortes concentrations lumineuses, produisant plus d'énergie pour la mêmeillumination que les cellules en silicium. Grâce à cet avantage, les développeurs de systèmes d'énergie solaireont proposé des approches technologiques qui utilisent des systèmes de suivi du soleil qui concentrent lalumière sur une petite cellule à haut rendement, ce qui nécessite beaucoup moins de matériaux. Afin depoursui
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会议论文
Potential of Graphene as a Universal Substrate for Disruptive Epitaxial Devices
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批准号:RGPIN-2018-06091
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$2.04万
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财政年份:2022
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负责人:Boucherif, Abderraouf
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依托单位:
Potential of Graphene as a Universal Substrate for Disruptive Epitaxial Devices
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批准号:RGPIN-2018-06091
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$2.04万
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财政年份:2021
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负责人:Boucherif, Abderraouf
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依托单位:
Potential of Graphene as a Universal Substrate for Disruptive Epitaxial Devices
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批准号:RGPIN-2018-06091
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$2.04万
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财政年份:2020
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负责人:Boucherif, Abderraouf
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依托单位:
Porous germanium Efficient Epitaxial LayEr Release (PEELER) for low cost high performance III-V solar cells
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批准号:537960-2018
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项目类别:Collaborative Research and Development Grants
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资助金额:$22.89万
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财政年份:2020
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负责人:Boucherif, Abderraouf
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依托单位:
Potential of Graphene as a Universal Substrate for Disruptive Epitaxial Devices
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批准号:RGPIN-2018-06091
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$2.04万
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财政年份:2019
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负责人:Boucherif, Abderraouf
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依托单位:
Porous germanium Efficient Epitaxial LayEr Release (PEELER) for low cost high performance III-V solar cells
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批准号:537960-2018
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项目类别:Collaborative Research and Development Grants
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资助金额:$28.54万
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财政年份:2019
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负责人:Boucherif, Abderraouf
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依托单位:
Potential of Graphene as a Universal Substrate for Disruptive Epitaxial Devices
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批准号:RGPIN-2018-06091
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项目类别:Discovery Grants Program - Individual
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资助金额:$2.04万
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财政年份:2018
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负责人:Boucherif, Abderraouf
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依托单位:
Potential of Graphene as a Universal Substrate for Disruptive Epitaxial Devices
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批准号:DGECR-2018-00047
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项目类别:Discovery Launch Supplement
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资助金额:$0.91万
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财政年份:2018
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负责人:Boucherif, Abderraouf
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依托单位:
Novel high efficiency solar cell structures for 1500X sun concentration
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批准号:521784-2017
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项目类别:Engage Grants Program
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资助金额:$1.82万
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财政年份:2017
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负责人:Boucherif, Abderraouf
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依托单位:
海外基金