Handbook of Photovoltaic Science and Engineering

9.8.3 Growth on Other Substrates
A silicon-III-V stack may also be made by growing III-V epitaxial layers directly on
silicon. Growth of GaAs on Si has always been problematic because of the large lattice
mismatch between the two materials. However, growth of a lattice-matched III-V alloy
on silicon might be more similar to the growth of GaAs on Ge. Tu and coworkers have
reported the growth of AlGaNP alloys with lattice constants similar to silicon, but having
band gaps in the range of 1.4 to 1.95 eV [145]. The use of Si as the 1-eV material in
a multijunction higher-efficiency stack is compromised by the poor red
QE
of most Si
cells, but the lower cost and weight of the silicon substrate might make it attractive even
if higher efficiencies are not achieved.
High efficiencies have been achieved with two-junction (InP/GaInAs) structures
on InP [18]. A three- or four-junction structure based on InP could, potentially, achieve

---

406
HIGH-EFFICIENCY III-V MULTIJUNCTION SOLAR CELLS
higher efficiencies. This approach is limited by the availability of high band gap materials
that are lattice matched to InP and by the weight and current cost of the InP substrates.
9.8.4 Spectrum Splitting
Over the years, a number of groups have proposed to separate the light, shining each
portion on a solar cell optimized for that wavelength range. If four or five single-junction
solar cells are used, the theoretical efficiency is quite high. However, the balance-of-
system issues imply that this approach only makes sense for space missions for which high
efficiency is essential, and the economics allow for the added cost of multiple substrates
without requiring a high concentration ratio.
9.9 IMPLEMENTATION INTO TERRESTRIAL SYSTEMS
The implementation of multijunction III-V cells into terrestrial concentrator systems
will require appropriate design of the optics, optical coupling between the optics and
cells, avoidance of chromatic aberration problems, heat sinking of the cells, electri-
cal connections/isolation, and large-scale production to reduce the cost to an accept-
able range.