Structured metal/polymer back reflectors for III-V solar cells

We report on fabrication of microstructured metal/polymer back reflectors for light trapping in III-V solar cells. The asymmetric triangular grating provided the highest diffraction of the light when compared to half sphere and cylinder reflectors

Arvioita kuntien käyttötalouden kannustinjärjestelmistä

Hallituksen linjausten mukaisesti kuntien tehtävistä ja velvoitteista on tarkoitus löytää säästöjä noin miljardin euron edestä. Eräänä keinona on esitetty kuntien käyttötalouden kannustinmallia. Mallin olisi tarkoitus kannustaa kuntia tehostamaan toimintaansa kannustinrahoituksen avulla. Tässä raportissa analysoimme taloustieteellisestä näkökulmasta, mitä riskejä tällaisiin kannustinjärjestelmiin sisältyy ja mitä ominaisuuksia hyvällä kannustinjärjestelmällä on. Selvityksemme yksi keskeinen viesti on, että kuntien vertailu suoriutumisestaan julkisten palveluiden tuottajina on hankalaa, koska kaikkia olennaisia laatu-, tarve- ja kustannuseroja on vaikea havaita. Tässä selvityksessä havainnollistetaan, miksi tämän takia tehokkaan tuotannon mittaamiseen perustuvat kannustinjärjestelmät ovat ongelmallisia. Sen sijaan kuntien kannustaminen on todennäköisesti mielekkäämpi perustaa kuntien väliseen kilpailuun tavalla, joka vahvistaa kuntien olemassa olevia kannustimia tehostaa toimintaansa. Kunnat kilpailevat keskenään asukkaista verotuksen ja julkisten palveluiden tason ja laadun avulla. Yksi tapa vahvistaa näitä kuntien kannustimia tehokkuuteen on palkita kuntia nettomuutosta. Tarkastelun perustuessa muuttoliikkeisiin etuna on, että se periaatteessa mittaa kuntalaisten hyvinvointia kokonaisvaltaisesti, jolloin kannustinjärjestelmille tyypillisiltä osaoptimoinnin ongelmilta vältytään. Vaikka nettomuuttoonkaan perustuva malli ei ole ongelmaton, on sen etuna myös yksinkertaisuus ja muuttoliikkeen helppo mittaaminen. Myös nettomuuttoon perustuvassa mallissa kuntia tulee verrata vain vertailukelpoisiin kuntiin, jotta kilpailu olisi reilua ja siten myös mahdollisimman kannustavaa. Selvityksemme ei ole tarkoitettu suosittelemaan mitään yksittäistä kannustinmallia sovellettavaksi sellaisenaan. Selvitys kuitenkin tarjoaa analyyttisia näkökulmia erilaisten mallien hyviin ja huonoihin puoliin. Kannustinmalleja suunniteltaessa on huolellisesti huomioitava kannustinjärjestelmiin liittyvät käytännön haasteet, sillä huolimattomasti rakennettu kannustinmalli voi ohjata kuntien toimintaa ei-toivottuun suuntaan

Intracavity double diode structures with GaInP barrier layers for thermophotonic cooling

Optical cooling of semiconductors has recently been demonstrated both for optically pumped CdS nanobelts and for electrically injected GaInAsSb LEDs at very low powers. To enable cooling at larger power and to understand and overcome the main obstacles in optical cooling of conventional semiconductor structures, we study thermophotonic (TPX) heat transport in cavity coupled light emitters. Our structures consist of a double heterojunction (DHJ) LED with a GaAs active layer and a corresponding DHJ or a p-n-homojunction photodiode, enclosed within a single semiconductor cavity to eliminate the light extraction challenges. Our presently studied double diode structures (DDS) use GaInP barriers around the GaAs active layer instead of the AlGaAs barriers used in our previous structures. We characterize our updated double diode structures by four point probe IV- measurements and measure how the material modifications affect the recombination parameters and coupling quantum efficiencies in the structures. The coupling quantum efficiency of the new devices with InGaP barrier layers is found to be approximately 10 % larger than for the structures with AlGaAs barriers at the point of maximum efficiency.Peer reviewe

Kuntien sääntelyn periaatteet

Tässä raportissa arvioidaan kuntien tehtäviä koskevaa sääntelyä kolmesta näkökulmasta. Ensimmäisessä osassa tarkastellaan kuinka kuntien velvoitteita voidaan analysoida taloustieteellisen arviointikehikon puitteissa. Päätöksentekijät voivat hyödyntää esitettyä arviointikehikkoa lisätyökaluna velvoitteita vähennettäessä. Kehitetty arviointikehikko keskittyy siihen, kuinka hyvin velvoitteet ovat linjassa taloustieteessä esitettyihin näkemyksiin tehtävien jaosta valtion ja kuntien välillä. Raportin toinen osa tarkastelee kuntiin kohdistetun ohjauksen toimivuutta kahden empiirisen esimerkin avulla. Resurssiohjausta käsitellään perusopetuksessa ja normiohjausta kuntatyöntekijöiden irtisanomissuojan muodossa. Empiiristen esimerkkien avulla pyritään havainnollistamaan ohjauskeinojen vaikuttavuutta. Viime kädessä luotettavaa tietoa velvoitteiden ja politiikkamuutosten vaikuttavuudesta voidaan saada vain empiiristen tarkastelun avulla. Raportin viimeisessä osassa kuntien sääntelyä tarkastellaan teoreettisesta optimaalisen mekanismisuunnittelun näkökulmasta. Mallissa havainnollistetaan, kuinka sääntelijän (valtio), jolla ei ole täydellistä informaatiota säänneltyjen (kunnat) toiminnasta, tulisi rakentaa informaation paljastava mekanismi, joka mahdollistaa optimaalisen sääntely

Quasi-3D Optimization of Grid Architecture for Photovoltaic Converters Using Solcore

Numerical study of metal front contacts grid spacing for photovoltaic (PV) devices is presented with application to PV converter of relatively small size. The model is constructed based on the open source Solcore Python library. A three-step-process is developed to create a hybrid quasi-3D model. The optimal grid spacing was simulated at different temperatures to yield the highest conversion efficiency under various illumination conditions. The results show that the grid spacing needs to be reduced for higher temperatures to yield the highest efficiency. Moreover, the tolerance of the grid spacing is found to be more critical at higher temperature.acceptedVersionPeer reviewe

Comparison of metal/polymer back reflectors with half-sphere, blazed, and pyramid gratings for light trapping in III-V solar cells

We report on the fabrication of diffraction gratings for application as back contact reflectors. The gratings are designed for thin-film solar cells incorporating absorbers with bandgap slightly lower than GaAs, i.e. InAs quantum dot or GaInNAs solar cells. Light trapping in the solar cells enables the increase of the absorption leading to higher short circuit current densities and higher efficiencies. We study metal/polymer back reflectors with half-sphere, blazed, and pyramid gratings, which were fabricated either by photolithography or by nanoimprint lithography. The gratings are compared in terms of the total and the specular reflectance, which determine their diffraction capabilities, i.e. the feature responsible for increasing the absorption. The pyramid grating showed the highest diffuse reflection of light compared to the half-sphere structure and the blazed grating. The diffraction efficiency measurements were in agreement with the numerical simulations. The validated model enables designing such metal/polymer back reflectors for other type of solar cells by refining the optimal dimensions of the gratings for different wavelength ranges

Optimized molecular beam epitaxy process for lattice-matched narrow-bandgap (0.8 eV) GaInNAsSb solar junctions

High performance narrow-bandgap GaInNAsSb solar cells are instrumental for the development of lattice-matched GaAs-based solar cells with more than four junctions. To this end a comprehensive optimization process including the effects of growth temperature, As/III beam equivalent pressure ratio, and Sb flux on the performance of 0.8 eV GaInNAsSb solar cells grown by molecular beam epitaxy is reported. For this, sets of GaInNAsSb p-i-n solar cell structures with 5–6% nitrogen compositions were fabricated, while varying the key growth parameters. The quantum efficiency and current generation increased significantly when the narrow gap materials were grown at elevated growth temperatures, close to phase separation. A further improvement in the current generation was observed by employing lower As/III beam equivalent pressure ratios. The best GaInNAsSb cell exhibited about 94% peak external quantum efficiency and generated a short-circuit current of 17.7 mA/cm2 with AM1.5D (1000 W/m2) illumination at wavelengths above 900 nm without employing a back surface reflector. Our analysis indicates that the best cell is already close to being absorption limited. While the N composition should be kept as low as possible (i.e., ≲5%) to achieve high performance, increasing the Sb flux generally results in improved the material quality, i.e., leading to a slight improvement for the open-circuit voltages and fill factors. In addition, it was found that the phase separation observed at the growth temperature of 480 °C could effectively be inhibited by employing higher Sb fluxes.publishedVersionPeer reviewe

Performace of Dilute Nitride Triple Junction Space Solar Cell Grown by MBE

Dilute nitride arsenide antimonide compounds offer widely tailorable band-gaps, ranging from 0.8 eV to 1.4 eV, for the development of lattice-matched multijunction solar cells with three or more junctions. Here we report on the performance of GaInP/GaAs/GaInNAsSb solar cell grown by molecular beam epitaxy. An efficiency of 27% under AM0 conditions is demonstrated. In addition, the cell was measured at different temperatures. The short circuit current density exhibited a temperature coefficient of 0.006 mA/cm2/°C while the corresponding slope for the open circuit voltage was −6.8 mV/°C. Further efficiency improvement, up to 32%, is projected by better current balancing and structural optimization

31% European InGaP/GaAs/InGaAs Solar Cells for Space Application

We report a triple junction InGaP/GaAs/InGaNAs solar cell with efficiency of ~31% at AM0, 25 °C fabricated using a combined molecular beam epitaxy (MBE) and metal-organic chemical vapour deposition (MOCVD) processes. The prototype cells comprise of InGaNAs (Indium Gallium Nitride Arsenide) bottom junction grown on a GaAs (Gallium Arsenide) substrate by MBE and middle and top junctions deposited by MOCVD. Repeatable cell characteristics and uniform efficiency pattern over 4-inch wafers were obtained. Combining the advantages offered by MBE and MOCVD opens a new perspective for fabrication of high-efficiency space tandem solar cells with three or more junctions. Results of radiation resistance of the sub-cells are also presented and critically evaluated to achieve high efficiency in EOL conditions

What Are the Priorities of Bureaucrats? Evidence from Conjoint Experiments with Procurement Officials

</p