空间生长的InxGa1-xSb三元光电晶体

本报讯（记者何静）日前，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员余建定团队在太空晶体生长研究中取得重要进展，在国际上首次研制出铟含量高达11%且成分均匀一致的InxGa1-xSb三元光电晶体。相关研究发表于《微重力》。

“在日常生活中，我们的城市垃圾焚烧时产生热能，若能把辐射热转换为电能，环保又经济。这就需要发挥热光伏系统的作用了。”余建定解释说，热光伏系统基于热光伏技术——红外光伏能量转换技术。热光伏电池是这个系统的核心组件，能有效利用热辐射体发出的光子能量，经过光电转换过程产生电能。

“目前，InxGa1-xSb三元光电晶体是优质高效热光伏电池的半导体材料。”余建定说，“我们可通过改变铟和镓的成分比来使其充分吸收多种光谱的辐射能量，获得高热光伏转换效率。当三元光电晶体铟含量达到11%左右时，能最大范围吸收垃圾在焚烧时辐射的不同波长的光谱。”

研究人员专门为“乘坐”“实践十号”微重力科学实验卫星升空的空间晶体设计了耐撞击的“成长小屋”——生长安瓿，以承受火箭发射时的加速度；利用电子显微镜、电子探针和电子背散射衍射仪等设备，对长成的晶体进行系统分析，最终确认获得了空间微重力条件下成分均匀的高铟含量三元晶体。

余建定说：“未来，我们将利用空间参数研究其生长机理，在地面上研制同浓度铟含量的三元晶体，降低应用转化成本。”

相关论文信息：

https://www.nature.com/articles/s41526-019-0068-1