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太阳能作为可再生能源，以其清洁，无污染，无限储量等方面的优势，在解决能源危机方面有着重要的现实意义。多结光电池和太阳热光伏系统是聚光光伏领域的重要研究方向，在低成本光伏发电方面有着美好的应用前景。本文在这一背景下，开展了以下关于GaInP/GaAs/Ge多结光电池的热稳定性测量及GaSb和GaInAsSb热光伏电池制备等方面的工作，取得如下结果：
1.设计并成功搭建了一套单光路量子效率测量系统。利用VB可视化编程语言开发了测控程序，配合GPIB卡实现了量子效率测试系统的自动化控制及测量数据的自动采集与记录。测试系统达到了对0.2μm～1.8μm波长范围内单结、多结光电池及其它光电器件进行光谱响应测量的要求。
2.对GaInP/GaAs/Ge三结光电池的热稳定性进行了系统的研究。结果发现在升温的条件下，电池的短路电流密度Jsc随温度升高而增大，对应的温度系数dJsc/dT为8.0μA/cm2/℃，而开路电压Voc和填充因子FF均随温度的升高而降低，开路电压温度系数dVoc/dT为-6.46mV/℃，电池的整体性能随温度升高而下降。光谱响应测量表明，GaInP/GaAs/Ge三结电池各子结的量子效率曲线在温度升高时出现红移现象，并结合计算指出GaInP/GaAs/Ge三结电池的短路电流密度主要受限于GaInP子电池。我们所采用的测试方法及测试结果对多结电池的优化设计及聚光光伏系统散热组件的设计具有参考意义。
3.利用液相外延技术制备了具有良好的晶格质量和表面形貌的GaSb外延薄膜。Hall测量分析表明非故意掺杂条件下生长的GaSb外延薄膜常温下表现为p型电导，且外延薄膜载流子浓度随生长温度的增高而增大。结合实验测得的数据，利用AMPS光电模拟软件优化设计了GaSb电池的结构，在此基础上，结合可利用的工艺条件设计出可行的GaSb热光伏电池工艺流程，制备出了GaSb热光伏电池。制备的GaSb热光伏电池短路电流密度为54mA/cm2时，对应的开路电压为0.357V,填充因子为0.67；其光谱响应范围为0.7μm-1.7μm，量子效率最大值达到了63％。
4.利用液相外延技术成功的制备了具有良好的晶格质量的Ga0.81In0.19As0.142Sb0.858、Ga0.945In0.165As0.115Sb0.885和Ga0.869In0.131As0.093Sb0.907三种四元合金薄膜，并利用原子力显微镜和扫描电子显微镜观察了外延薄膜的表面形貌和界面情况。傅立叶变换红外光谱分析显示三种合金的禁带宽度分别为0.549eV、0.574eV和and0.604eV。进一步利用Ga0.81In0.19As0.142Sb0.858合金薄膜成功制备了p-GaSb/p-GaIAsSb/n-GaSb和p-GaInAsSb/n-GaSb两种结构的热光伏电池并测量了其性能。两种电池的短路电流密度为79mA/cm2和71mA/cm2时，对应开路电压为0.29V和0.27V，填充因子为0.64和0.63。