Get 20M+ Full-Text Papers For Less Than $1.50/day. Start a 14-Day Trial for You or Your Team.

Learn More →

High-Efficiency and High-Power Multijunction InGaAs/InP Photovoltaic Laser Power Converters for 1470 nm

High-Efficiency and High-Power Multijunction InGaAs/InP Photovoltaic Laser Power Converters for... Communication  High‐Efficiency and High‐Power Multijunction InGaAs/InP  Photovoltaic Laser Power Converters for 1470 nm  Simon Fafard * and Denis P. Masson  Broadcom (Canada), IFPD, Ottawa, ON K1A 0R6, Canada; denis.masson@broadcom.com  *  Correspondence: simon.fafard@broadcom.com  Abstract: The high‐efficiency capabilities of multijunction laser power converters are demonstrated  for high‐power applications with an optical input of around 1470 nm. The InP‐based photovoltaic  power converting III‐V semiconductor devices are designed here, with 10 lattice‐matched subcells  (PT10‐InGaAs/InP), using thin InGaAs absorbing layers connected by transparent tunnel junctions.  The results confirm that such long‐wavelength power converter devices are capable of producing  electrical output voltages greater than 4–5 V. The characteristics are compatible with common elec‐ tronics  requirements,  and  the  optical  input  is  well  suited  for  propagation  over  long  distances  through fiber‐based optical links. Conversion efficiencies of ~49% are measured at electrical outputs  exceeding 7 W for an input wavelength of 1466 nm at 21 °C. The Power Converter Performance  Chart has been updated with these PT10‐InGaAs/InP results.  Keywords: optical power  converters;  laser  power converters; power‐over‐fiber;  power  beaming;  photovoltaic; galvanic isolation; InGaAs; InP; multijunctions semiconductor heterostructures  1. Introduction  Citation: Fafard, S.; Masson, D.P.  The developments in the past few decades in the field of applied semiconductor and  High‐Efficiency and High‐Power  optical physics served to establish a mature laser diode industry. Of particular interest,  Multijunction InGaAs/InP   fiber‐coupled multimode laser diodes with high output powers are commercially availa‐ Photovoltaic Laser Power   ble at around 1470 nm. The low attenuation loss of optical fibers at 1470 nm is key to the  Converters for 1470 nm. Photonics  2022, 9, 438. https://doi.org/10.3390/  implementation of these lasers and lends itself favorably to the propagation of optical  photonics9070438  power over long distances (e.g., transmission of ~95% over 1 km). In addition, in a recent  perspective paper, we reviewed the developments of optical power converters (OPCs) [1– Received: 2 June 2022  47], often also referred to as laser power converters (LPCs). The resulting Power Converter  Accepted: 20 June 2022  Performance Chart [41] clearly highlights that multijunction OPCs are required for ob‐ Published: 21 June 2022  taining not only high conversion efficiencies, but also high output powers. The research  Publisher’s  Note:  MDPI  stays  neu‐ related to photovoltaic devices suggests other potential future device improvements [48– tral  with  regard  to  jurisdictional  67], optical wireless power transmission applications [68–74], and system design strate‐ claims in published maps and institu‐ gies [75–78].  tional affiliations.  Many OPC developments have historically been achieved at wavelengths around  808 nm. The key benefits of this wavelength option include the good availability of laser  diodes and the maturity of GaAs‐based devices. More recently, ~980 nm has become an  interesting wavelength option, because the laser diodes for that range can be strategic  Copyright: © 2022 by the authors. Li‐ (reliability or cost) and due to the novel availability of multijunction OPCs to cover this  censee  MDPI,  Basel,  Switzerland.  option [37,38,41]. Another wavelength option is in the 1310 nm region, which also has  This article  is an open access article  interesting recent developments [30], and can benefit from the low fiber attenuation for  distributed under the terms and con‐ that spectral region. Lastly, the long wavelength options of 1450–1490 nm and of the ~1550  ditions of the Creative Commons At‐ tribution (CC BY) license (https://cre‐ nm region can both benefit from the lowest fiber attenuation range and from the telecom‐ ativecommons.org/licenses/by/4.0/).  munication infrastructure [10,16,35–37,39,42,44]. Much telecommunication traffic utilizes  Photonics 2022, 9, 438. https://doi.org/10.3390/photonics9070438  www.mdpi.com/journal/photonics  Photonics 2022, 9, 438  2  of  11  the ~1550 nm region; the ~1470 nm option can help minimize the potential for interference  between optical wireless power transmission and data transmission applications.  The Power Converter Performance Chart also revealed that more developments were  necessary for multijunction OPCs based on the InGaAs/InP material system [42,44,46,47].  In the current work, we therefore present the results obtained with Broadcom’s initial 10  junction InGaAs/InP prototypes, herein called PT10‐InGaAs/InP, intended for operation  with input from a high‐power 1470 nm laser diode.  2. Materials and Methods  The InGaAs subcells lattice‐matched to InP are expected to contribute ~0.5 V of out‐ put voltage each, such as based on previous single‐junction measurements [41]. For this  study, a PT10 design was selected (vertical multijunction with 10 subcells) in order to  achieve an output voltage in the range of ~5 V. The schematic of the PT10‐InGaAs/InP  heterostructure is depicted in Figure 1a. This is based on the previously described Vertical  Epitaxial HeteroStructure Architecture (VEHSA design) [57,58], here adapted for the lat‐ tice‐matched InGaAs/InP material system. The Beer–Lambert law was used in this specific  case to calculate the individual subcell’s absorber thicknesses, with each subcell absorbing  ~1/10 of the incident light. A ~5 V output level is common for electronic circuitry and can  also provide good output power capabilities. An output level of 3.3 V is another common  option for electronics and should be achievable with a seven‐junction device. However,  the PT10 design provides additional output voltage margins and was selected to ensure  that sufficient output voltage can be maintained under higher operating temperatures.  For a GaAs‐based system, we have demonstrated that the output voltage scales linearly  up to PT30 devices with 30 subcells. Similarly, we would expect devices with more than  10 InGaAs subcells to readily be realized, although a PT10 design is expected to meet the  most common output voltage requirements and was the focus of the present study.  The photovoltaic vertical multijunction structure was built for operation with optical  input from a powerful laser source emitting in a spectral range peaking around 1470 nm.  It is designed with 10 thin (optically transparent) photovoltaic semiconductor subcells in‐ terconnected with tunnel junctions, labelled TJi in Figure 1a. Each individual subcell com‐ prises an n‐type emitter and a p‐type base. The TJs are made to be transparent to the input  beam, utilizing an InGaAlAsP alloy lattice‐matched to InP with a bandgap of about 1 eV.  The TJ’s current–voltage (I–V) characteristics have been verified on truncated structures  (i.e., isolated TJ structures) grown under comparable conditions. For example, Figure 1b  shows the I–V curve of such an isolated TJ with its negative differential resistance (NRD)  region (here, 0.2 V < V < 0.6 V), confirming the tunnel current characteristics. Of particular  interest is the elevated peak tunneling current capabilities (here, ~1500 A/cm ) and the  related very low voltage drops under the normal multijunction OPC operations (usually  with peak current densities of J < 100 A/cm ).  The  epitaxial  layers  were  grown  using  commercial  production  Aixtron Metal Or‐ ganic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) reactors. The total thickness of all the emitter  and base layers from the different subcells is such that the impinging optical beam is al‐ most completely absorbed. For the InP material system, an interesting design variation  consists of reducing the absorber thicknesses of the subcells and using light reflected from  the back side. The InP substrate is transparent to the input light and to the InGaAs lumi‐ nescence, therefore allowing the light reflected [8] from the back side of the device to be  recycled  [79–82].  Nevertheless,  as  described  previously  [41,58],  to  realize  the  required  photocurrent matching condition, the structure usually has increasing subcell thicknesses  from the top subcell (thinnest) toward the bottom subcell (thickest).  The  device  fabrication  included  standard  blanket  back‐metallization  (SnZnIn,  PdZnPdAu, or PdZnPtAu contacts) [83], front ohmic contacts (Pd/Ge/Ti/Pd/Ag/Au or In),  and antireflection coatings (ARC) constructed from multiple layers of SiO2 and TiO2. The  ARC was measured to reduce the reflectivity (R) of the incident beam to R < 2% for the  spectral range of interest.    Photonics 2022, 9, 438  3  of  11  A fiber‐coupled laser diode manufactured by BWT was used [84]. Its optical output  power reaches a maximum of 14.5 W at an operating current of 6.3 A at a voltage bias of  ~9.4 V. It had a numerical aperture of NA ~0.22, using a multi‐mode fiber core diameter  of 400 µm and cladding of 440 µm. It was equipped with an integrated red aiming beam,  which was used to align the ~1470 nm beam. For the I–V measurements, the tip of the  fiber‐coupled laser was positioned to form a circular spot with a radius of about 2.6 mm  from the diverging laser beam. The spot covered roughly 50% of the sample’s central area.  The I–V characteristics were acquired using a Keithley 2601B source‐meter. The data  were obtained at a temperature of ~21 °C and the measurements were made to avoid sig‐ nificant chip heating.  Metal (a) (b) Contact layer Window InGaAs subcell 1 TJ 1 InGaAs subcell 2 TJ 2 InGaAs subcell... TJ ... InGaAs subcell 9 TJ 9 InGaAs subcell 10 ‐0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 ‐500 InP buffer ‐1000 InP Substrate ‐1500 Voltage (V) Metal Figure  1.  Schematic  of  the  PT10‐InGaAs/InP  Vertical  Epitaxial  HeteroStructure  Architecture  (VEHSA design) devices prepared with 10 InGaAs subcells in (a), and I–V characteristics of the tun‐ nel junction (TJ) measured from a single TJ grown separately in a truncated structure in (b).  3. Results  The key result measured with the PT10‐InGaAs/InP from this study is added as a  data point (45) in Figure 2, which shows the updated power converter performance chart  built from the results published in the literature [41]. Detailed results from the PT10‐In‐ GaAs/InP OPCs are then presented below.  Current density (A/cm ) Photonics 2022, 9, 438  4  of  11  Figure 2. Survey of the measured performance for monolithic power converter devices at the indi‐ cated laser wavelengths. Single junction, vertical multijunction, and planar segmented (“pizza” con‐ figuration) device reports are included (module results are not included here). Updated from S.  Fafard and D. P. Masson, J. Applied Physics 130, 160901 (2021). Copyright 2021 Author(s), licensed  under a Creative Commons Attribution (CC BY) license [41]: (1) 1J‐GaAs (2018) Jomen et al. [1], (2)  1J‐InGaP (2021) Komuro et al. [2], (3a) Pizza‐6 (2009) Schubert et al. [3], (3b) Pizza‐4 (2009) Schubert  et al. [3], (4) 6J‐GaAs (2016) Zhao et al. [4], (5) 6J‐GaAs (2017) Sun et al. [5], (6) 3J‐InGaAsP (2020) Yin  et al. [6], (7) 4J (2018) Huang et al. [7], (8) Back Mirror (2021) Helmers et al. [8], (9) 1J‐GaAs (2008)  Oliva et al. [9], (10) 1J‐InGaAs (2013) Mukherjee et al. [10], (11a) PT5 (2016) Fafard et al. [11], (11b)  PT12/8/6 (2016) Fafard et al. [11], (12a) PT5 (2016) Fafard et al. [12], (12b) PT12/20 (2016) Fafard et al.  [12], (13) 1J‐GaAs (2016) Kalyuzhnyy et al. [13], (14) 1J‐GaAs (1992) Olsen et al. [14], (15) 2J‐GaAs  (2007) Krut et al. [15], (16a) 1J‐GaAs (2003) Andreev et al. [16], (16b) 1J‐GaSb (2003) Andreev et al.  [16], (17a) Pizza‐4 (2003) Peña et al. [17], (17b) Pizza‐6 (2003) Peña et al. [17], (18) InGaAs (2020)  Kalyuzhnyy et al. [18], (19) InGaAs‐Meta (2019) Kim et al. [19], (20) 1J‐InGaAsP (1981) Law et al.  [20], (21) 1J‐GaAs (2019) Panchak et al. [21], (22) Pizza‐6 (2008) Bett et al. [22], (23) Pizza‐6 (1996)  Fahrenbruch et al. [23], (24) 1J‐GaAs (1996) Fave et al. [24], (25) 1J‐Si (1992) Green et al. [25], (26) 1J‐ GaAs (2016) Höhn et al. [26], (27) 1J‐GaAs‐Rmpp = 0.38 Ohm, (2015) Shan et al. [27], (28) 1J‐GaAs  (2018) Khvostikov et al. [28], (29) 1J‐GaAs (2017) Khvostikov et al. [29], (30) 1J‐InGaAsP (2020) Hel‐ mers et al. [30], (31) 1J‐GaAs (2019) Zhao et al. [31], (32) PT6 (2017) York et al. [32], (33) 6J‐GaAs  (2018) Huang et al. [33], (34) 6J‐GaAs in TO (2017) Ding et al. [34], (35) 1J‐InGaAs (2014) Jarvis et al.  [35], (36) 1J‐GaSb (2019) Khvostikov et al. [36], (37a) PT6‐GaAs (2021) Fafard et al. [37], (37b) PT6‐ InGaAs (2021) Fafard et al. [37], (37c) PT6‐InGaAs (2021) Fafard et al. [37], (37d) 1J‐InGaAs (2021)  Fafard et al. [37], (38a) 3J‐GaAs (2021) Keller et al. [38], (38b) 5J‐InGaAs (2021) Keller et al. [38], (39a)  1J‐GaAs (1997) Wojtczuk et al. [39], (39b) 1J‐InGaAs (1997) Wojtczuk et al. [39], (40) Pizza‐4 (2010)  Eggert et al. [40], (41a) 1J‐InGaP (2021) Fafard et al. [41], (41b) PT12 (2021) Fafard et al. [41], (41c)  PT5 (2021) Fafard et al. [41], (41d) PT6 (2021) Fafard et al. [41], (42) 8J‐InGaAs/InP (2021) Wang et al.  [42], (43) 1J‐InGaP (2022) Kurooka et al. [43], (44) 1J‐InGaAs (2022) Helmers et al. [44], (45) PT10‐ InGaAs/InP (2022) Fafard and Masson (this study).  The measured I–V curves are shown in Figure 3 for various optical input powers  between Pin = 2.5 W and Pin = 14.5 W. The dashed (pink) curve in Figure 3 is an ideal diode  model fitted with the 5.0 W data. A good fit is obtained here, using 10 diodes all with the  same ideality factor of n = 1.05 and the same photocurrent ratio corresponding to a quan‐ tum efficiency of EQE = 93%. The fit accurately reproduces the data when the overall series  resistance is set at 0.00 Ohm. Furthermore, the dark I–V measurements (not shown) also  support that any residual series resistance should be smaller than a fraction of 1 Ohm. It  can also be deduced that the current‐matching in the individual 10 subcells is high for a    Photonics 2022, 9, 438  5  of  11  spectral input at a wavelength near 1466 nm. The latter is evidenced by the high EQE  value measured at ~93% and the flatness of the horizontal part of the I–V curves.  Figure 3. Measured I–V properties at 21 °C for a PT10‐InGaAs/InP OPC operating with a laser peak‐ ing at 1466 nm, for input powers between 2.5 W and 14.5 W. At 14.5 W of input power, an efficiency  of Eff = 48.9% is obtained with a Voc of 5.46 V. The output power (Pmpp) reaches 7.09 W with Vmpp =  4.675 V and Impp = 1.517 A. The 5.0 W curve is also fitted with a 10J ideal diode model (pink dashed  line).  The key characteristics of the I–V curves in Figure 3 are analyzed in more detail in  Figure 4, which shows the input power dependence of key parameters. Figure 4a shows  that the output power Pmpp has a measured slope efficiency of Eff ∼ 49%, with negligible  deviations from linear regression for optical input powers up to 14.5 W. Here, the input  power was limited by the laser’s maximum output power. Provided adequate heatsinking  is available to the device; we expect that it would be possible to use higher input powers  without damaging the photovoltaic laser power converter.  The output voltage is shown in Figure 4b. The open‐circuit voltage (Voc) reaches a  maximum value of 5.508 V, while the maximum power point voltage (Vmpp) is then 4.75  V. It corresponds to an average voltage of 0.551 V per subcell, yielding a bandgap voltage  offset value of Woc = 0.187 V, where Woc = (Eg/q) − Voc with Eg being the bandgap energy  (here, InGaAs lattice‐matched to InP) and q is the electronic charge. The Woc value ob‐ tained with the PT10‐InGaAs/InP is therefore very similar to that measured for the GaAs  OPCs at Woc = 0.181 V [41].  The external quantum efficiency (EQE) is shown in Figure 4c. At a voltage bias of 4  V, an EQE of 92% is obtained for input powers up to ~5 W. As the input power is increased,  the EQE at 4 V increases slightly, up to 93.5% at 14.5 W. The increased EQE value at higher  optical intensities could be caused by a higher photon recycling, giving a better current‐ matching at higher input powers [79–82].  The output current is shown in Figure 4d. The short‐circuit current (Isc) yields a re‐ sponsivity of 1.115 A/W (taking into account the 10 junctions of the PT10). For a wave‐ length of 1466 nm, this corresponds to an EQE of 94.3%. The maximum power point cur‐ rent (Impp) is measured to have a responsivity of 1.044 A/W, corresponding to an EQE of  88.3%.    Photonics 2022, 9, 438  6  of  11  oc (a) y = 0.4905x R² = 0.9999 5 mpp (b) 01 23456789 10 11 12 13 14 15 012 34 56 78 9 10 11 12 13 14 15 100% at V= 0V y = 111.54x (d) 90% R² = 0.9999 at V= 4V (c) 80% sc y = 104.4x R² = 0.9999 70% mpp 60% 50% 0 0123456 789 10 11 12 13 14 15 012 3456 789 10 11 12 13 14 15 Input Power (W) Input Power (W) Figure 4. The PT10‐InGaAs/InP’s input power dependence with an incident laser beam peaking at  1466 nm at 21 °C. The electrical output power, Pmpp, is shown in (a), the output voltage: open‐circuit  voltage (Voc) and maximum power point voltage (Vmpp) are shown in (b), the external quantum ef‐ ficiency (EQE) is shown in (c), and the output current, short‐circuit current (Isc) and maximum power  point current (Impp), are shown in (d). The values of the linear regressions are indicated in the plots.  4. Discussions  As can be visualized from Figure 2, the PT10‐InGaAs/InP performance in Figure 3  and  Figure  4  is  a  drastic  improvement  from  the  results  previously  obtained  with  In‐ GaAs/InP power converters. Record efficiencies are obtained for unprecedented output  power  capabilities  at  such  long  wavelengths.  For  example,  the  optimal  load  (Rmpp  =  Vmpp/Impp) of a PT10 is 100 times larger than that from the corresponding single junction;  the impact is best observed in Figure 5. To exemplify the benefits of the multijunction  devices, results were obtained with various OPC designs in different material systems.  We  include  data  from  single  junctions  (“PT1”)  to  12‐junction  GaAs  devices  (“PT12‐ GaAs”). Here, the PT12‐GaAs has the highest output power capabilities, as can be ob‐ served from Figure 5. Our study also includes the data acquired with four OPC designs  obtained using the InGaAs/InP material system, “PTN‐InGaAs/InP”, with N = 1, 2, 3, and  10,  corresponding  to  the  number  of  InGaAs  subcells.  The  output  voltage  of  the  In‐ GaAs/InP multijunction devices increases by increments of Vmpp ~0.475 V per subcell (as  previously shown in Figure 4b). This makes these OPC devices more suitable for opera‐ tion at higher‐input powers. The PT2‐InGaAs/InP has an output characteristic similar to  the single‐junction GaAs device (“PT1‐GaAs”), and can already operate at significantly  higher input power than a single junction InGaAs (“PT1‐976”) device, optimized for input  at ~976 nm. The PT10‐InGaAs/InP at ~1470 nm has an output characteristic between that  of  a  four‐junction  GaAs  device  (“PT4‐GaAs”)  and  that  of  a  six‐junction  GaAs  device  (“PT6‐GaAs”) device, both optimized for input at ~808 nm.  Figure 5 clearly demonstrates that for achieving higher OPC output powers while  maintaining high efficiencies, it is necessary to increase the device output voltage; other‐ wise, the optimal load collapses to unusable small values. The latter is illustrated with the  pink region of Figure 5, which corresponds to the situation when the ratio of Vmpp over  Impp becomes smaller than ~1 Ohm. In these cases, it becomes very problematic to maintain  high conversion efficiencies.  EQE (%) P (W) mpp I (mA) sc Output Voltage (V) Photonics 2022, 9, 438  7  of  11  PT12‐GaAs PT6‐GaAs PT4‐GaAs PT10‐InGaAs/InP PT3‐InGaAs/InP PT2‐InGaAs/InP PT1‐GaAs PT1‐976 PT1‐InGaAs/InP high‐ current,  low‐voltage  region 0.1 0.1 1 10 Measured Output Power (W) Figure 5. The measured optimal load (Rmpp = Vmpp/Impp) as a function of the output power obtained  with various OPC designs. As indicated in the caption, results are measured for the following OPC  designs: single junctions from the material systems of InGaAs/InP (“PT1‐InGaAs/InP”) at ~1470 nm  [37], of InGaAs/GaAs (“PT1‐976”) at ~976 nm [37], and of GaAs (“PT1‐GaAs”) at ~808 nm [37,57];  from multijunctions from the InGaAs/InP material system, “PTN‐InGaAs/InP”, with N = 2, 3, and  10, corresponding to the number of InGaAs subcells [this study]; and from multijunctions from the  GaAs material system, “PTN‐GaAs”, with N = 4, 6, and 12, corresponding to the number of GaAs  subcells [37,41]. The area of low voltage and high current is shown in pink and is less desirable for  practical applications.  5. Conclusions  In conclusion, the vertical multijunction VEHSA strategy has been proven very effec‐ tive at trading photocurrents to increase the operating voltage in long‐wavelength OPCs.  Conversion efficiencies of Eff ~49% have been measured at electrical outputs exceeding 7  W for an input wavelength of 1466 nm, with the PT10‐InGaAs/InP device giving a Voc of  5.46 V. An ideality factor of n ~1.05 was found for this material system. The 4 V EQE, at  high optical input powers, was measured to be ~93.5%, combined with a residual reflec‐ tivity of R < 2%. In future iterations, the EQE and IQE could therefore be further optimized  by potentially up to 2% to 4%. The Woc value was measured to be ~187 mV with a lattice‐ matched InGaAs absorber. The use of an AlInGaAsP alloy for the absorber with a slightly  higher bandgap (e.g., 0.8 eV) could potentially improve the Vmpp values by >50 mV per  subcells. Such additional optimizations could definitely lift the conversion efficiency of  long‐wavelength InP‐based power converters above 50%.  Author  Contributions:  Conceptualization,  S.F.  and  D.P.M.;  methodology,  S.F.  and  D.P.M.;  soft‐ ware, S.F. and D.P.M.; validation, S.F. and D.P.M.; formal analysis, S.F. and D.P.M.; investigation,  S.F. and D.P.M.; data curation, S.F. and D.P.M.; writing—original draft preparation S.F.; writing— review and editing S.F. and D.P.M.; visualization, S.F.; project administration, S.F. and D.P.M.; fund‐ ing acquisition, S.F. and D.P.M. All authors have read and agreed to the published version of the  manuscript.  Funding: This research received no external funding.  Institutional Review Board Statement: Not applicable.  R (Ohms) mpp Photonics 2022, 9, 438  8  of  11  Informed Consent Statement: Not applicable.  Data Availability Statement: The data that support the findings of this study are available from the  corresponding author upon reasonable request.  Conflicts of Interest: The authors declare no particular conflicts of interest, but it should be noted  that the authors are employed by Broadcom, a company that manufactures and sells semiconductor  components, including power converter devices.  References  1. Jomen,  R.; Tanaka,  F.; Akiba, T.; Ikeda, M.; Kiryu,  K.; Matsushita, M.; Maenaka, H.; Dai, P.; Lu, S.; Uchida, S.  Conversion  efficiencies  of  single‐junction  III–V  solar  cells  based  on  InGaP,  GaAs,  InGaAsP,  and  InGaAs  for  laser  wireless  power  transmission. Jpn. J. Appl. Phys. 2018, 57, 08RD12.  2. Komuro, Y.; Honda, S.; Kurooka, K.; Warigaya, R.; Tanaka, F.; Uchida, S. A 43.0% efficient GaInP photonic power converter  with a distributed Bragg reflector under high‐power 638 nm laser irradiation of 17 Wcm‐2. Appl. Phys. Express 2021, 14, 052002.  3. Schubert,  J.;  Oliva,  E.;  Dimroth,  F.;  Guter,  W.;  Loeckenhoff,  R.;  Bett,  A.W.  High‐Voltage  GaAs  Photovoltaic  Laser  Power  Converters. IEEE Trans. Electron Devices 2009, 56, 170–175.  4. Zhao, Y.; Sun, Y.; He, Y.; Yu, S.; Dong, J. Design and fabrication of six‐volt vertically‐stacked GaAs photovoltaic power converter.  Sci. Rep. 2016, 6, 38044.  5. Sun, Y.‐R.; Dong, J.‐R.; He, Y.; Zhao, Y.‐M.; Yu, S.‐Z.; Xue, J.‐P.; Xue, C.; Wang, J.; Lu, Y.‐Q.; Ding, Y.‐W. A six‐junction GaAs  laser power converter with different sizes of active aperture. Optoelectron. Lett. 2017, 13, 21–24.  6. Yin, J.; Sun, Y.; Yu, S.; Zhao, Y.; Li, R.; Dong, J. 1064 nm InGaAsP multi‐junction laser power converters. J. Semicond. 2020, 41,  062303.  7. Huang, J.; Sun, Y.; Zhao, Y.; Yu, S.; Dong, J.; Xue, J.; Xue, C.; Wang, J.; Lu, Y.; Ding, Y. Four‐junction AlGaAs/GaAs laser power  converter. J. Semicond. 2018, 39, 044003.  8. Helmers, H.; Lopez, E.; Höhn, O.; Lackner, D.; Schön, J.; Schauerte, M.; Schachtner, M.; Dimroth, F.; Bett, A.W. 68.9% Efficient  GaAs‐Based Photonic Power Conversion Enabled by Photon Recycling and Optical Resonance. Phys. Status Solidi (RRL) Rapid  Res. Lett. 2021, 15, 2100113.  9. Oliva, E.; Dimroth, F.; Bett, A.W. GaAs converters for high power densities of laser illumination. Prog. Photovoltaics: Res. Appl.  2008, 16, 289–295.  10. Mukherjee,  J.;  Jarvis,  S.;  Perren,  M.;  Sweeney,  S.J.  Efficiency  limits  of  laser  power  converters  for  optical  power  transfer  applications. J. Phys. D Appl. Phys. 2013, 46, 264006.  11. Fafard, S.; York, M.C.A.; Proulx, F.; Valdivia, C.E.; Wilkins, M.M.; Arès, R.; Aimez, V.; Hinzer, K.; Masson, D.P. Ultrahigh  efficiencies in vertical epitaxial heterostructure architectures. Appl. Phys. Lett. 2016, 108, 071101.  12. Fafard, S.; Proulx, F.; York, M.C.A.; Richard, L.S.; Provost, P.O.; Arès, R.; Aimez, V.; Masson, D.P. High‐photovoltage GaAs  vertical epitaxial monolithic heterostructures with 20 thin p/n junctions and a conversion efficiency of 60%. Appl. Phys. Lett.  2016, 109, 131107.  13. Khvostikov,  V.P.;  Kalyuzhnyy,  N.A.;  Mintairov,  S.;  Sorokina,  S.V.;  Potapovich,  N.S.;  Emelyanov,  V.M.;  Timoshina,  N.K.;  Andreev, V.M. Photovoltaic laser‐power converter based on AlGaAs/GaAs heterostructures. Semiconductors 2016, 50, 1220–1224.  14. Olsen, L.C.; Huber, D.A.; Dunham, G.; Addis, F.W. High efficiency monochromatic GaAs solar cells. In Proceedings of the  Conference Record of the Twenty‐Second IEEE Photovoltaic Specialists Conference‐1991, Las Vegas, NV, USA, 7–11 October  1991; pp. 419–424.  15. Krut, D.; Sudharsanan, R.; Isshiki, T.; King, R.; Karam, N. A 53% high efficiency gaas vertically integrated multi‐junction laser  power converter. In Proceedings of the 2007 65th Annual Device Research Conference, South Bend, IN, USA, 18–20 June 2007;  pp. 123–124.  16. Andreev, V.; Khvostikov, V.; Kalinovsky, V.; Lantratov, V.; Grilikhes, V.; Rumyantsev, V.; Shvarts, M.; Fokanov, V.; Pavlov, A.  High current density GaAs and GaSb photovoltaic cells for laser power beaming. In Proceedings of the 3rd World Conference  on Photovoltaic Energy Conversion, Osaka, Japan, 11–18 May 2003; Volume 1, pp. 761–764.  17. Peña, R.; Algora, C.; Anton, I. GaAs multiple photovoltaic converters with an efficiency of 45% for monochromatic illumination.  In Proceedings of the 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Osaka, Japan, 11–18 May 2003; pp. 228–231.  18. Kalyuzhnyy, N.A.; Emelyanov, V.; Mintairov, S.A.; Shvarts, M.Z. InGaAs metamorphic laser (λ = 1064 nm) power converters  with over 44% efficiency. AIP Conf. Proc. 2018, 2012, 110002.  19. Kim, Y.; Shin, H.‐B.; Lee, W.‐H.; Jung, S.H.; Kim, C.Z.; Kim, H.; Lee, Y.T.; Kang, H.K. 1080 nm InGaAs laser power converters  grown by MOCVD using InAlGaAs metamorphic buffer layers. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2019, 200, 109984.  20. Law, H.D.; Ng, W.W.; Nakano, K.; Dapkus, P.D.; Stone, D.R. High Efficiency InGaAsP Photovoltaic Power Converter. IEEE  Electron Device Lett. 1981, 2, 26–27.  21. Panchak, A.N.; Pokrovskiy, P.V.; Malevskiy, D.A.; Larionov, V.R.; Shvarts, M.Z. High‐Efficiency Conversion of High‐Power‐ Density Laser Radiation. Tech. Phys. Lett. 2019, 45, 24–26.    Photonics 2022, 9, 438  9  of  11  22. Bett,  A.W.;  Dimroth,  F.;  Lockenhoff,  R.;  Oliva,  E.;  Schubert,  J.  III–V  solar  cells  under  monochromatic  illumination.  In  Proceedings of the Conference Record of the 2008 33rd IEEE Photovoltaic Specialists Conference, San Diego, CA, USA, 11‐16  May 2008; Art. No. 4922910.  23. Fahrenbruch, A.L.; Lopez‐Otero, A.; Werthen, J.G.; Wu, T.C. GaAs‐ and InAlGaAs‐based concentrator‐type cells for conversion  of  power  transmitted  by  optical  fibers.  In  Proceedings  of  the  Conference  Record  of  the  Twenty  Fifth  IEEE  Photovoltaic  Specialists Conference, Washington, DC, USA, 13–17 May 1996; pp. 117–120.  24. Fave, A.; Kaminski, A.; Gavand, M.; Mayet, L.; Laugier, A. GaAs converter for high power laser diode. In Proceedings of the  Conference Record of the IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Washington, DC, USA, 13–17 May 1996; pp. 101–104.  25. Green, M.; Zhao, J.; Wang, A.; Wenham, S. 45% efficient silicon photovoltaic cell under monochromatic light. IEEE Electron  Device Lett. 1992, 13, 317–318. 26. Höhn, O.; Walker, A.W.; Bett, A.W.; Helmers, H. Optimal laser wavelength for efficient laser power converter operation over  temperature. Appl. Phys. Lett. 2016, 108, 241104.  27. Shan, T.; Qi, X. Design and optimization of GaAs photovoltaic converter for laser power beaming. Infrared Phys. Technol. 2015,  71, 144–150.  28. Khvostikov,  V.P.;  Sorokina,  S.V.;  Potapovich,  N.S.;  Khvostikova,  O.A.;  Timoshina,  N.K.;  Shvarts,  M.Z.  Modification  of  Photovoltaic Laser‐Power (λ = 808 nm) Converters Grown by LPE. Semiconductors 2018, 52, 366–370.  29. VKhvostikov, P.; Sorokina, S.V.; Potapovich, N.S.; Khvostikova, O.A.; Timoshina, N.K. Laser (λ = 809 nm) power converter  based on GaAs. Semiconductors 2017, 51, 645.  30. Helmers, H.; Franke, A.; Lackner, D.; Höhn, O.; Predan, F.; Dimroth, F. 51% Efficient Photonic Power Converters for O‐Band  Wavelengths  around  1310  nm.  In  Proceedings  of  the  Conference  Record  of  the  2020  47th  IEEE  Photovoltaic  Specialists  Conference, Calgary, AB, Canada, 15 June–21 August 2020; pp. 2471–2474.  31. Zhao, Y.; Liang, P.; Ren, H.; Han, P. Enhanced efficiency in 808 nm GaAs laser power converters via gradient doping. AIP Adv.  2019, 9, 105206.  32. York,  M.C.A.;  Fafard,  S.  High  efficiency  phototransducers  based  on  a  novel  vertical  epitaxial  heterostructure  architecture  (VEHSA) with thin p/n junctions. J. Phys. D: Appl. Phys. 2017, 50, 173003.  33. Huang, J.; Sun, Y.; Zhao, Y.; Yu, S.; Li, K.; Dong, J.; Xue, J.; Xue, C.; Ye, Y. Characterizations of high‐voltage vertically‐stacked  GaAs laser power converter. J. Semicond. 2018, 39, 094006.  34. Ding, Y.; Li, Q.; Lu, Y.; Wang, J. TO‐packaged, multi‐junction GaAs laser power converter with output electric power over 1 W.  In Proceedings of the 2017 Conference on Lasers and Electro‐Optics Pacific Rim (CLEO‐PR), Singapore, 31 July–4 August 2017;  pp. 1–3.  35. Jarvis, S.D.; Mukherjee, J.; Perren, M.; Sweeney, S.J. Development and characterisation of laser power converters for optical  power transfer applications. IET Optoelectron. 2014, 8, 64–70.  36. Khvostikov, V.P.; Sorokina, S.V.; Khvostikova, O.A.; Potapovich, N.S.; Malevskaya, A.V.; Nakhimovich, M.V.; Shvarts, M.Z.  GaSb photovoltaic cells for laser power conversion. AIP Conf. Proc. 2019, 2149, 050007.  37. Fafard, S.; Masson, D.; Werthen, J.‐G.; Liu, J.; Wu, T.‐C.; Hundsberger, C.; Schwarzfischer, M.; Steinle, G.; Gaertner, C.; Piemonte,  C.; et al. Power and Spectral Range Characteristics for Optical Power Converters. Energies 2021, 14, 4395.  38. Keller,  G.  GaAs  multi‐junction  laser  power  converters  at  AZUR  SPACE:  Current  status  and  development  activities.  In  Proceedings of the 1st Optical Wireless Fiber Power Transmission Conference, Yokohama, Japan, 23–25 April 2019; pp. 11–12.  39. Wojtczuk,  S.J.  Long‐wavelength  laser  power  converters  for  optical  fibers.  In  Proceedings  of  the  Conference  Record  of  the  Twenty Sixth IEEE Photovoltaic Specialists Conference‐1997, Anaheim, CA, USA, 29 September–3 October 1997; pp. 971–974.  40. Eggert, N.; Rusack, R.; Mans, J. Evaluation of photonic power converters. J. Instrum. 2010, 5, T02001.  41. Fafard, S.; Masson, D.P. Perspective on photovoltaic optical power converters. J. Appl. Phys. 2021, 130, 160901.  42. Wang, A.‐C.; Sun, Y.‐R.; Yu, S.‐Z.; Yin, J.‐J.; Zhang, W.; Wang, J.‐S.; Fu, Q.‐X.; Han, Y.‐H.; Qin, J.; Dong, J.‐R. Characteristics of  1520 nm InGaAs multijunction laser power converters. Appl. Phys. Lett. 2021, 119, 243902.  43. Kurooka, K.; Honda, T.; Komazawa, Y.; Warigaya, R.; Uchida, S. A 46.7% efficient GaInP photonic power converter under high‐ −2 power 638 nm laser uniform irradiation of 1.5 W cm . Appl. Phys. Express 2022, 15, 062003.  44. Helmers, H.; Hohn, O.; Tibbits, T.; Schauerte, M.; Amin, H.M.N.; Lackner, D. Unlocking 1550 nm laser power conversion by  InGaAs single‐ and multiple‐junction PV cells. In Proceedings of the PVSC 2022—IEEE 49th PVSC 2016—IEEE 43rd Photovoltaic  Specialists Conference, Philadelphia, PA, USA, 5–9 June 2022.  45. Fafard, S.; York, M.C.A.; Proulx, F.; Wilkins, M.; Valdivia, C.E.; Bajcsy, M.; Ban, D.; Arès, R.; Aimez, V.; Hinzer, K.; et al. Ultra‐ efficient N‐junction photovoltaic cells with Voc > 14 V at high optical input powers. In Proceedings of the 2016 IEEE 43rd  Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), Portland, OR, USA, 5–10 June 2016; p. 2374.  46. Fafard, S.; Masson, D.; Werthen, J.‐G.; Liu, J.; Wu, T.C.; Hundsberger, C.; Schwarzfischer, M.; Steinle, G.; Gaertner, C.; Piemonte,  C.; et al. High‐Efficiency Photovoltaic Power Converters and Application to Optical Power Transmission. In Proceedings of the  26th Microoptics Conference (MOC), Hamamatsu, Japan, 26–29 September 2021; pp. 1–2.  47. Fafard, S.; Masson, D.; Werthen, J.‐G.; Liu, J.; Wu, T.C.; Hundsberger, C.; Schwarzfischer, M.; Steinle, G.; Gaertner, C.; Piemonte,  C.; et al. High performance laser power converters and applications. In Proceedings of the Technical Digest of The 4th Optical  Wireless and Fiber Power Transmission Conference (OWPT2022), Yokohama, Japan, 18–21 April 2022.  48. Lozano,  J.F.;  Seoane,  N.;  Comesaña,  E.;  Almonacid,  F.;  Fernández,  E.F.;  García‐Loureiro,  A.  Laser  Power  Converter  Architectures Based on 3C‐SiC with Efficiencies >80%. Solar RRL 2022, 2101077. https://doi.org/10.1002/solr.202101077.    Photonics 2022, 9, 438  10  of  11  49. Fernández,  E.F.;  García‐Loureiro,  A.;  Seoane,  N.;  Almonacid,  F.  Band‐gap  material  selection  for  remote  high‐power  laser  transmission. Sol. Energy Mat. Sol. Cells 2022, 235, 111483.  50. France,  R.M.;  Buencuerpo,  J.;  Bradsby,  M.;  Geisz,  J.F.;  Sun,  Y.;  Dhingra,  P.;  Lee,  M.L.;  Steiner,  M.A.  Graded  buffer  Bragg  reflectors with high reflectivity and transparency for metamorphic optoelectronics. J. Appl. Phys. 2021, 129, 173102.  51. Beattie, M.N.; Valdivia, C.E.; Wilkins, M.M.; Zamiri, M.; Kaller, K.L.C.; Tam, M.C.; Kim, H.S.; Krich, J.J.; Wasilewski, Z.R.;  Hinzer, K. High current density tunnel diodes for multi‐junction photovoltaic devices on InP substrates. Appl. Phys. Lett. 2021,  118, 062101.  52. Wagner, L.; Reichmuth, S.K.; Philipps, S.P.; Oliva, E.; Bett, A.W.; Helmers, H. Integrated series/parallel connection for photo‐ voltaic laser power converters with optimized current matching. Prog. Photovolt. Res. Appl. 2020, 29, 172.  53. Panchak, A.; Khvostikov, V.; Pokrovskiy, P. AlGaAs gradient waveguides for vertical p/n junction GaAs laser power con‐verters.  Opt. Laser Technol. 2021, 136, 106735.  54. Lin, M.; Sha, W.E.I.; Zhong, W.; Xu, D. Intrinsic losses in photovoltaic laser power converters. Appl. Phys. Lett. 2021, 118, 104103.  55. Zhao, Y.; Li, S.; Ren, H.; Li, S.; Han, P. Energy band adjustment of 808 nm GaAs laser power converters via gradient doping. J.  Semicond. 2021, 42, 032701.  56. Nouri, N.; Valdivia, C.E.; Beattie, M.N.; Zamiri, M.S.; Krich, J.J.; Hinzer, K. Ultrathin monochromatic photonic power converters  with nanostructured back mirror for light trapping of 1310‐nm laser illumination. 2021, 11681, 116810X.  57. Masson, D.; Proulx, F.; Fafard, S. Pushing the limits of concentrated photovoltaic solar cell tunnel junctions in novel high‐ efficiency GaAs phototransducers based on a vertical epitaxial heterostructure architecture. Prog. Photovoltaics: Res. Appl. 2015,  23, 1687–1696.  58. Fafard, S.; Masson, D.P. Transducer to Convert Optical Energy to Electrical Energy. U.S. Patent 9,673,343, 6 June 2017.  59. Wulf, J.; Oliva, E.; Mikolasch, G.; Bartsch, J.; Dimroth, F.; Helmers, H. Thin film GaAs solar cell enabled by direct rear side  plating and patterned epitaxial lift‐off. In Proceedings of the 2021 IEEE 48th Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), Fort  Lauderdale, FL, USA, 20–25 June 2021; p. 1931.  60. Helmers, H.; Lopez, E.; Hohn, O.; Lackner, D.; Schon, J.; Schauerte, M.; Schachtner, M.; Dimroth, F.; Bett, A.W. Pushing the  Boundaries of Photovoltaic Light to Electricity Conversion: A GaAs Based Photonic Power Converter with 68.9% Efficiency. In  Proceedings of the 2021 IEEE 48th Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), Fort Lauderdale, FL, USA, 20–25 June 2021; pp.  2286–2289.  61. Schauerte, M.; Höhn, O.; Wierzkowski, T.; Keller, G.; Helmers, H. 4‐Junction GaAs Based Thin Film Photonic Power Converter  with Back Surface Reflector for Medical Applications. In Proceedings of the 2021 IEEE 48th Photovoltaic Specialists Conference  (PVSC), Fort Lauderdale, FL, USA, 20–25 June 2021; pp. 1954–1959.  62. France, R.M.; Hinojosa, M.; Ahrenkiel, S.P.; Young, M.R.; Johnston, S.W.; Guthrey, H.L.; Steiner, M.A.; Geisz, J.F. Improvement  of front‐junction GaInP by point‐defect injection and annealing. In Proceedings of the 2021 IEEE 48th Photovoltaic Specialists  Conference (PVSC), Fort Lauderdale, FL, USA, 20–25 June 2021; p. 2522.  63. Geisz, J.F.; Buencuerpo, J.; McMahon, W.E.; Klein, T.R.; Tamboli, A.C.; Warren, E.L. Fabrication, Measurement, and Modeling  of GaInP/GaAs Three‐Terminal Cells and Strings. In Proceedings of the 2021 IEEE 48th Photovoltaic Specialists Conference  (PVSC), Fort Lauderdale, FL, USA, 20–25 June 2021; pp. 0154–0157.  64. Yamaguchi, M.; Dimroth, F.; Geisz, J.F.; Ekins‐Daukes, N.J. Multi‐junction solar cells paving the way for super high‐efficiency.  J. Appl. Phys. 2021, 129, 240901.  65. Kimovec, R.; Helmers, H.; Bett, A.W.; Topič, M. Comprehensive electrical loss analysis of monolithic interconnected multi‐ segment laser power converters. Prog. Photovolt. Res. Appl. 2019, 27, 199–209.  66. Kimovec, R.; Helmers, H.; Bett, A.W.; Topic, M. On the Influence of the Photo‐Induced Leakage Current in Monolithically  Interconnected Modules. IEEE J. Photovoltaics 2018, 8, 541–546.  67. Čičić, S.; Tomić, S. Automated design of multi junction solar cells by genetic approach: Reaching the >50% efficiency target. Sol.  Energy Mater. Sol. Cells 2018, 181, 30–37.  68. Algora, C.; García, I.; Delgado, M.; Peña, R.; Vázquez, C.; Hinojosa, M.; Rey‐Stolle, I. Beaming power: Photovoltaic laser power  converters for power‐by‐light. Joule 2022, 6, 340.  69. Matsuura,  M.;  Nomoto,  H.;  Mamiya,  H.;  Higuchi,  T.;  Masson,  D.;  Fafard,  S.  Over  40‐W  Electric  Power  and  Optical  Data  Transmission Using an Optical Fiber. IEEE Trans. Power Electron. 2020, 36, 4532.  70. Helmers, H.; Armbruster, C.; von Ravenstein, M.; Derix, D.; Schoner, C. 6‐W Optical Power Link With Integrated Optical Data  Transmission. IEEE Trans. Power Electron. 2020, 35, 7904.  71. Jaffe, P. Practical power beaming gets real. IEEE Spectrum, 21 May 2022. Available online: https://spectrum.ieee.org/power‐ beaming (accessed on 15 June 2022).  72. Wilkins, M.M.; Ishigaki, M.; Provost, P.‐O.; Masson, D.; Fafard, S.; Valdivia, C.E.; DeDe, E.M.; Hinzer, K. Ripple‐Free Boost‐ Mode Power Supply Using Photonic Power Conversion. IEEE Trans. Power Electron. 2018, 34, 1054–1064.  73. Sweeney, S.J. Optical wireless power at eye‐safe wavelengths: Challenges and opportunities. In Proceedings of the 3rd Optical  Wireless and Fiber Power Transmission Conference (OWPT2021), Yokohama, Japan, 19–22 April 2021.  74. Wong, Y.L.; Shibui, S.; Koga, M.; Hayashi, S.; Uchida, S. Optical Wireless Power Transmission Using a GaInP Power Converter  Cell under High‐Power 635 nm Laser Irradiation of 53.5 W/cm . Energies 2022, 15, 3690.    Photonics 2022, 9, 438  11  of  11  75. Kalyuzhnyy, N.A.; Emelyanov, V.M.; Evstropov, V.V.; Mintairov, S.A.; Mintairov, M.A.; Nahimovich, M.V.; Salii, R.A.; Shvarts,  M.Z. Optimization of photoelectric parameters of InGaAs metamorphic laser (λ = 1064 nm) power converters with over 50%  efficiency. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2020, 217, 110710.  76. TYi‐Chen, Z.; Hai‐Yang, Z.; Zhang, H.‐Y.; Zhao, C.‐M.; Zhang, Y.‐C.; Xu, P.; Muñoz, M.. High‐Power High‐Efficiency Laser  Power Transmission at 100 m Using Optimized Multi‐Cell GaAs Converter. Chin. Phys. Lett. 2014, 31, 104203.  77. Khvostikov, V.P.; Kalyuzhnyy, N.A.; Mintairov, S.A.; Potapovich, N.S.; Sorokina, S.V.; Shvarts, M.Z. Module of Laser‐Radiation  (λ = 1064 nm) Photovoltaic Converters. Semiconductors 2019, 53, 1110–1113.  78. Guan, C.; Li, L.; Ji, H.‐M.; Luo, S.; Xu, P.; Gao, Q.; Lv, H.; Liu, W. Fabrication and Characterization of a High‐Power Assembly  with a 20‐Junction Monolithically Stacked Laser Power Converter. IEEE J. Photovolt. 2018, 8, 1355–1362.  79. Proulx, F.; York, M.C.A.; Provost, P.O.; Arès, R.; Aimez, V.; Masson, D.P.; Fafard, S. Measurement of strong photon recycling in  ultra‐thin GaAs n/p junctions monolithically integrated in high‐photovoltage vertical epitaxial heterostructure architec‐tures  with conversion efficiencies exceeding 60%. Phys. Status Solidi RRL 2017, 11, 1600385.  80. Wilkins, M.; Valdivia, C.E.; Gabr, A.M.; Masson, D.; Fafard, S.; Hinzer, K. Luminescent coupling in planar opto‐electronic de‐ vices. J. Appl. Phys. 2015, 118, 143102.  81. Lopez, E.; Höhn, O.; Schauerte, M.; Lackner, D.; Schachtner, M.; Reichmuth, S.K.; Helmers, H. Experimental coupling process  efficiency and benefits of back surface reflectors in photovoltaic multi‐junction photonic power converters. Prog. Photovolt. Res.  Appl. 2021, 29, 461–470.  82. Xia, D.; Krich, J.J. Efficiency increase in multijunction monochromatic photovoltaic devices due to luminescent coupling. J. Appl.  Phys. 2020, 128, 013101.  83. Hwang, S.; Shim, J.; Eo, Y. Ohmic Contacts of Pd/Zn/M(=Pd or Pt)/Au to p‐Type InP. J. Korean Phys. Soc. 2005, 46, 751.  84. Laser  Model  KE70HA5FA  from  BWT  Beijing  Ltd.  Was  Used  as  the  ~1470  nm  Source.  Available  online:  https://www.bwt‐ bj.com/en/product/ (accessed on 15 June 2022).  http://www.deepdyve.com/assets/images/DeepDyve-Logo-lg.png Photonics Multidisciplinary Digital Publishing Institute

High-Efficiency and High-Power Multijunction InGaAs/InP Photovoltaic Laser Power Converters for 1470 nm

Fafard, Simon; Masson, Denis P.
Photonics , Volume 9 (7) – Jun 21, 2022
Download PDF
11 pages

Loading next page...
 
/lp/multidisciplinary-digital-publishing-institute/high-efficiency-and-high-power-multijunction-ingaas-inp-photovoltaic-07p5O9ndf6

References

References for this paper are not available at this time. We will be adding them shortly, thank you for your patience.

Publisher
Multidisciplinary Digital Publishing Institute
Copyright
© 1996-2022 MDPI (Basel, Switzerland) unless otherwise stated Disclaimer The statements, opinions and data contained in the journals are solely those of the individual authors and contributors and not of the publisher and the editor(s). MDPI stays neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations. Terms and Conditions Privacy Policy
ISSN
2304-6732
DOI
10.3390/photonics9070438
Publisher site
See Article on Publisher Site

Abstract

Communication  High‐Efficiency and High‐Power Multijunction InGaAs/InP  Photovoltaic Laser Power Converters for 1470 nm  Simon Fafard * and Denis P. Masson  Broadcom (Canada), IFPD, Ottawa, ON K1A 0R6, Canada; denis.masson@broadcom.com  *  Correspondence: simon.fafard@broadcom.com  Abstract: The high‐efficiency capabilities of multijunction laser power converters are demonstrated  for high‐power applications with an optical input of around 1470 nm. The InP‐based photovoltaic  power converting III‐V semiconductor devices are designed here, with 10 lattice‐matched subcells  (PT10‐InGaAs/InP), using thin InGaAs absorbing layers connected by transparent tunnel junctions.  The results confirm that such long‐wavelength power converter devices are capable of producing  electrical output voltages greater than 4–5 V. The characteristics are compatible with common elec‐ tronics  requirements,  and  the  optical  input  is  well  suited  for  propagation  over  long  distances  through fiber‐based optical links. Conversion efficiencies of ~49% are measured at electrical outputs  exceeding 7 W for an input wavelength of 1466 nm at 21 °C. The Power Converter Performance  Chart has been updated with these PT10‐InGaAs/InP results.  Keywords: optical power  converters;  laser  power converters; power‐over‐fiber;  power  beaming;  photovoltaic; galvanic isolation; InGaAs; InP; multijunctions semiconductor heterostructures  1. Introduction  Citation: Fafard, S.; Masson, D.P.  The developments in the past few decades in the field of applied semiconductor and  High‐Efficiency and High‐Power  optical physics served to establish a mature laser diode industry. Of particular interest,  Multijunction InGaAs/InP   fiber‐coupled multimode laser diodes with high output powers are commercially availa‐ Photovoltaic Laser Power   ble at around 1470 nm. The low attenuation loss of optical fibers at 1470 nm is key to the  Converters for 1470 nm. Photonics  2022, 9, 438. https://doi.org/10.3390/  implementation of these lasers and lends itself favorably to the propagation of optical  photonics9070438  power over long distances (e.g., transmission of ~95% over 1 km). In addition, in a recent  perspective paper, we reviewed the developments of optical power converters (OPCs) [1– Received: 2 June 2022  47], often also referred to as laser power converters (LPCs). The resulting Power Converter  Accepted: 20 June 2022  Performance Chart [41] clearly highlights that multijunction OPCs are required for ob‐ Published: 21 June 2022  taining not only high conversion efficiencies, but also high output powers. The research  Publisher’s  Note:  MDPI  stays  neu‐ related to photovoltaic devices suggests other potential future device improvements [48– tral  with  regard  to  jurisdictional  67], optical wireless power transmission applications [68–74], and system design strate‐ claims in published maps and institu‐ gies [75–78].  tional affiliations.  Many OPC developments have historically been achieved at wavelengths around  808 nm. The key benefits of this wavelength option include the good availability of laser  diodes and the maturity of GaAs‐based devices. More recently, ~980 nm has become an  interesting wavelength option, because the laser diodes for that range can be strategic  Copyright: © 2022 by the authors. Li‐ (reliability or cost) and due to the novel availability of multijunction OPCs to cover this  censee  MDPI,  Basel,  Switzerland.  option [37,38,41]. Another wavelength option is in the 1310 nm region, which also has  This article  is an open access article  interesting recent developments [30], and can benefit from the low fiber attenuation for  distributed under the terms and con‐ that spectral region. Lastly, the long wavelength options of 1450–1490 nm and of the ~1550  ditions of the Creative Commons At‐ tribution (CC BY) license (https://cre‐ nm region can both benefit from the lowest fiber attenuation range and from the telecom‐ ativecommons.org/licenses/by/4.0/).  munication infrastructure [10,16,35–37,39,42,44]. Much telecommunication traffic utilizes  Photonics 2022, 9, 438. https://doi.org/10.3390/photonics9070438  www.mdpi.com/journal/photonics  Photonics 2022, 9, 438  2  of  11  the ~1550 nm region; the ~1470 nm option can help minimize the potential for interference  between optical wireless power transmission and data transmission applications.  The Power Converter Performance Chart also revealed that more developments were  necessary for multijunction OPCs based on the InGaAs/InP material system [42,44,46,47].  In the current work, we therefore present the results obtained with Broadcom’s initial 10  junction InGaAs/InP prototypes, herein called PT10‐InGaAs/InP, intended for operation  with input from a high‐power 1470 nm laser diode.  2. Materials and Methods  The InGaAs subcells lattice‐matched to InP are expected to contribute ~0.5 V of out‐ put voltage each, such as based on previous single‐junction measurements [41]. For this  study, a PT10 design was selected (vertical multijunction with 10 subcells) in order to  achieve an output voltage in the range of ~5 V. The schematic of the PT10‐InGaAs/InP  heterostructure is depicted in Figure 1a. This is based on the previously described Vertical  Epitaxial HeteroStructure Architecture (VEHSA design) [57,58], here adapted for the lat‐ tice‐matched InGaAs/InP material system. The Beer–Lambert law was used in this specific  case to calculate the individual subcell’s absorber thicknesses, with each subcell absorbing  ~1/10 of the incident light. A ~5 V output level is common for electronic circuitry and can  also provide good output power capabilities. An output level of 3.3 V is another common  option for electronics and should be achievable with a seven‐junction device. However,  the PT10 design provides additional output voltage margins and was selected to ensure  that sufficient output voltage can be maintained under higher operating temperatures.  For a GaAs‐based system, we have demonstrated that the output voltage scales linearly  up to PT30 devices with 30 subcells. Similarly, we would expect devices with more than  10 InGaAs subcells to readily be realized, although a PT10 design is expected to meet the  most common output voltage requirements and was the focus of the present study.  The photovoltaic vertical multijunction structure was built for operation with optical  input from a powerful laser source emitting in a spectral range peaking around 1470 nm.  It is designed with 10 thin (optically transparent) photovoltaic semiconductor subcells in‐ terconnected with tunnel junctions, labelled TJi in Figure 1a. Each individual subcell com‐ prises an n‐type emitter and a p‐type base. The TJs are made to be transparent to the input  beam, utilizing an InGaAlAsP alloy lattice‐matched to InP with a bandgap of about 1 eV.  The TJ’s current–voltage (I–V) characteristics have been verified on truncated structures  (i.e., isolated TJ structures) grown under comparable conditions. For example, Figure 1b  shows the I–V curve of such an isolated TJ with its negative differential resistance (NRD)  region (here, 0.2 V < V < 0.6 V), confirming the tunnel current characteristics. Of particular  interest is the elevated peak tunneling current capabilities (here, ~1500 A/cm ) and the  related very low voltage drops under the normal multijunction OPC operations (usually  with peak current densities of J < 100 A/cm ).  The  epitaxial  layers  were  grown  using  commercial  production  Aixtron Metal Or‐ ganic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) reactors. The total thickness of all the emitter  and base layers from the different subcells is such that the impinging optical beam is al‐ most completely absorbed. For the InP material system, an interesting design variation  consists of reducing the absorber thicknesses of the subcells and using light reflected from  the back side. The InP substrate is transparent to the input light and to the InGaAs lumi‐ nescence, therefore allowing the light reflected [8] from the back side of the device to be  recycled  [79–82].  Nevertheless,  as  described  previously  [41,58],  to  realize  the  required  photocurrent matching condition, the structure usually has increasing subcell thicknesses  from the top subcell (thinnest) toward the bottom subcell (thickest).  The  device  fabrication  included  standard  blanket  back‐metallization  (SnZnIn,  PdZnPdAu, or PdZnPtAu contacts) [83], front ohmic contacts (Pd/Ge/Ti/Pd/Ag/Au or In),  and antireflection coatings (ARC) constructed from multiple layers of SiO2 and TiO2. The  ARC was measured to reduce the reflectivity (R) of the incident beam to R < 2% for the  spectral range of interest.    Photonics 2022, 9, 438  3  of  11  A fiber‐coupled laser diode manufactured by BWT was used [84]. Its optical output  power reaches a maximum of 14.5 W at an operating current of 6.3 A at a voltage bias of  ~9.4 V. It had a numerical aperture of NA ~0.22, using a multi‐mode fiber core diameter  of 400 µm and cladding of 440 µm. It was equipped with an integrated red aiming beam,  which was used to align the ~1470 nm beam. For the I–V measurements, the tip of the  fiber‐coupled laser was positioned to form a circular spot with a radius of about 2.6 mm  from the diverging laser beam. The spot covered roughly 50% of the sample’s central area.  The I–V characteristics were acquired using a Keithley 2601B source‐meter. The data  were obtained at a temperature of ~21 °C and the measurements were made to avoid sig‐ nificant chip heating.  Metal (a) (b) Contact layer Window InGaAs subcell 1 TJ 1 InGaAs subcell 2 TJ 2 InGaAs subcell... TJ ... InGaAs subcell 9 TJ 9 InGaAs subcell 10 ‐0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 ‐500 InP buffer ‐1000 InP Substrate ‐1500 Voltage (V) Metal Figure  1.  Schematic  of  the  PT10‐InGaAs/InP  Vertical  Epitaxial  HeteroStructure  Architecture  (VEHSA design) devices prepared with 10 InGaAs subcells in (a), and I–V characteristics of the tun‐ nel junction (TJ) measured from a single TJ grown separately in a truncated structure in (b).  3. Results  The key result measured with the PT10‐InGaAs/InP from this study is added as a  data point (45) in Figure 2, which shows the updated power converter performance chart  built from the results published in the literature [41]. Detailed results from the PT10‐In‐ GaAs/InP OPCs are then presented below.  Current density (A/cm ) Photonics 2022, 9, 438  4  of  11  Figure 2. Survey of the measured performance for monolithic power converter devices at the indi‐ cated laser wavelengths. Single junction, vertical multijunction, and planar segmented (“pizza” con‐ figuration) device reports are included (module results are not included here). Updated from S.  Fafard and D. P. Masson, J. Applied Physics 130, 160901 (2021). Copyright 2021 Author(s), licensed  under a Creative Commons Attribution (CC BY) license [41]: (1) 1J‐GaAs (2018) Jomen et al. [1], (2)  1J‐InGaP (2021) Komuro et al. [2], (3a) Pizza‐6 (2009) Schubert et al. [3], (3b) Pizza‐4 (2009) Schubert  et al. [3], (4) 6J‐GaAs (2016) Zhao et al. [4], (5) 6J‐GaAs (2017) Sun et al. [5], (6) 3J‐InGaAsP (2020) Yin  et al. [6], (7) 4J (2018) Huang et al. [7], (8) Back Mirror (2021) Helmers et al. [8], (9) 1J‐GaAs (2008)  Oliva et al. [9], (10) 1J‐InGaAs (2013) Mukherjee et al. [10], (11a) PT5 (2016) Fafard et al. [11], (11b)  PT12/8/6 (2016) Fafard et al. [11], (12a) PT5 (2016) Fafard et al. [12], (12b) PT12/20 (2016) Fafard et al.  [12], (13) 1J‐GaAs (2016) Kalyuzhnyy et al. [13], (14) 1J‐GaAs (1992) Olsen et al. [14], (15) 2J‐GaAs  (2007) Krut et al. [15], (16a) 1J‐GaAs (2003) Andreev et al. [16], (16b) 1J‐GaSb (2003) Andreev et al.  [16], (17a) Pizza‐4 (2003) Peña et al. [17], (17b) Pizza‐6 (2003) Peña et al. [17], (18) InGaAs (2020)  Kalyuzhnyy et al. [18], (19) InGaAs‐Meta (2019) Kim et al. [19], (20) 1J‐InGaAsP (1981) Law et al.  [20], (21) 1J‐GaAs (2019) Panchak et al. [21], (22) Pizza‐6 (2008) Bett et al. [22], (23) Pizza‐6 (1996)  Fahrenbruch et al. [23], (24) 1J‐GaAs (1996) Fave et al. [24], (25) 1J‐Si (1992) Green et al. [25], (26) 1J‐ GaAs (2016) Höhn et al. [26], (27) 1J‐GaAs‐Rmpp = 0.38 Ohm, (2015) Shan et al. [27], (28) 1J‐GaAs  (2018) Khvostikov et al. [28], (29) 1J‐GaAs (2017) Khvostikov et al. [29], (30) 1J‐InGaAsP (2020) Hel‐ mers et al. [30], (31) 1J‐GaAs (2019) Zhao et al. [31], (32) PT6 (2017) York et al. [32], (33) 6J‐GaAs  (2018) Huang et al. [33], (34) 6J‐GaAs in TO (2017) Ding et al. [34], (35) 1J‐InGaAs (2014) Jarvis et al.  [35], (36) 1J‐GaSb (2019) Khvostikov et al. [36], (37a) PT6‐GaAs (2021) Fafard et al. [37], (37b) PT6‐ InGaAs (2021) Fafard et al. [37], (37c) PT6‐InGaAs (2021) Fafard et al. [37], (37d) 1J‐InGaAs (2021)  Fafard et al. [37], (38a) 3J‐GaAs (2021) Keller et al. [38], (38b) 5J‐InGaAs (2021) Keller et al. [38], (39a)  1J‐GaAs (1997) Wojtczuk et al. [39], (39b) 1J‐InGaAs (1997) Wojtczuk et al. [39], (40) Pizza‐4 (2010)  Eggert et al. [40], (41a) 1J‐InGaP (2021) Fafard et al. [41], (41b) PT12 (2021) Fafard et al. [41], (41c)  PT5 (2021) Fafard et al. [41], (41d) PT6 (2021) Fafard et al. [41], (42) 8J‐InGaAs/InP (2021) Wang et al.  [42], (43) 1J‐InGaP (2022) Kurooka et al. [43], (44) 1J‐InGaAs (2022) Helmers et al. [44], (45) PT10‐ InGaAs/InP (2022) Fafard and Masson (this study).  The measured I–V curves are shown in Figure 3 for various optical input powers  between Pin = 2.5 W and Pin = 14.5 W. The dashed (pink) curve in Figure 3 is an ideal diode  model fitted with the 5.0 W data. A good fit is obtained here, using 10 diodes all with the  same ideality factor of n = 1.05 and the same photocurrent ratio corresponding to a quan‐ tum efficiency of EQE = 93%. The fit accurately reproduces the data when the overall series  resistance is set at 0.00 Ohm. Furthermore, the dark I–V measurements (not shown) also  support that any residual series resistance should be smaller than a fraction of 1 Ohm. It  can also be deduced that the current‐matching in the individual 10 subcells is high for a    Photonics 2022, 9, 438  5  of  11  spectral input at a wavelength near 1466 nm. The latter is evidenced by the high EQE  value measured at ~93% and the flatness of the horizontal part of the I–V curves.  Figure 3. Measured I–V properties at 21 °C for a PT10‐InGaAs/InP OPC operating with a laser peak‐ ing at 1466 nm, for input powers between 2.5 W and 14.5 W. At 14.5 W of input power, an efficiency  of Eff = 48.9% is obtained with a Voc of 5.46 V. The output power (Pmpp) reaches 7.09 W with Vmpp =  4.675 V and Impp = 1.517 A. The 5.0 W curve is also fitted with a 10J ideal diode model (pink dashed  line).  The key characteristics of the I–V curves in Figure 3 are analyzed in more detail in  Figure 4, which shows the input power dependence of key parameters. Figure 4a shows  that the output power Pmpp has a measured slope efficiency of Eff ∼ 49%, with negligible  deviations from linear regression for optical input powers up to 14.5 W. Here, the input  power was limited by the laser’s maximum output power. Provided adequate heatsinking  is available to the device; we expect that it would be possible to use higher input powers  without damaging the photovoltaic laser power converter.  The output voltage is shown in Figure 4b. The open‐circuit voltage (Voc) reaches a  maximum value of 5.508 V, while the maximum power point voltage (Vmpp) is then 4.75  V. It corresponds to an average voltage of 0.551 V per subcell, yielding a bandgap voltage  offset value of Woc = 0.187 V, where Woc = (Eg/q) − Voc with Eg being the bandgap energy  (here, InGaAs lattice‐matched to InP) and q is the electronic charge. The Woc value ob‐ tained with the PT10‐InGaAs/InP is therefore very similar to that measured for the GaAs  OPCs at Woc = 0.181 V [41].  The external quantum efficiency (EQE) is shown in Figure 4c. At a voltage bias of 4  V, an EQE of 92% is obtained for input powers up to ~5 W. As the input power is increased,  the EQE at 4 V increases slightly, up to 93.5% at 14.5 W. The increased EQE value at higher  optical intensities could be caused by a higher photon recycling, giving a better current‐ matching at higher input powers [79–82].  The output current is shown in Figure 4d. The short‐circuit current (Isc) yields a re‐ sponsivity of 1.115 A/W (taking into account the 10 junctions of the PT10). For a wave‐ length of 1466 nm, this corresponds to an EQE of 94.3%. The maximum power point cur‐ rent (Impp) is measured to have a responsivity of 1.044 A/W, corresponding to an EQE of  88.3%.    Photonics 2022, 9, 438  6  of  11  oc (a) y = 0.4905x R² = 0.9999 5 mpp (b) 01 23456789 10 11 12 13 14 15 012 34 56 78 9 10 11 12 13 14 15 100% at V= 0V y = 111.54x (d) 90% R² = 0.9999 at V= 4V (c) 80% sc y = 104.4x R² = 0.9999 70% mpp 60% 50% 0 0123456 789 10 11 12 13 14 15 012 3456 789 10 11 12 13 14 15 Input Power (W) Input Power (W) Figure 4. The PT10‐InGaAs/InP’s input power dependence with an incident laser beam peaking at  1466 nm at 21 °C. The electrical output power, Pmpp, is shown in (a), the output voltage: open‐circuit  voltage (Voc) and maximum power point voltage (Vmpp) are shown in (b), the external quantum ef‐ ficiency (EQE) is shown in (c), and the output current, short‐circuit current (Isc) and maximum power  point current (Impp), are shown in (d). The values of the linear regressions are indicated in the plots.  4. Discussions  As can be visualized from Figure 2, the PT10‐InGaAs/InP performance in Figure 3  and  Figure  4  is  a  drastic  improvement  from  the  results  previously  obtained  with  In‐ GaAs/InP power converters. Record efficiencies are obtained for unprecedented output  power  capabilities  at  such  long  wavelengths.  For  example,  the  optimal  load  (Rmpp  =  Vmpp/Impp) of a PT10 is 100 times larger than that from the corresponding single junction;  the impact is best observed in Figure 5. To exemplify the benefits of the multijunction  devices, results were obtained with various OPC designs in different material systems.  We  include  data  from  single  junctions  (“PT1”)  to  12‐junction  GaAs  devices  (“PT12‐ GaAs”). Here, the PT12‐GaAs has the highest output power capabilities, as can be ob‐ served from Figure 5. Our study also includes the data acquired with four OPC designs  obtained using the InGaAs/InP material system, “PTN‐InGaAs/InP”, with N = 1, 2, 3, and  10,  corresponding  to  the  number  of  InGaAs  subcells.  The  output  voltage  of  the  In‐ GaAs/InP multijunction devices increases by increments of Vmpp ~0.475 V per subcell (as  previously shown in Figure 4b). This makes these OPC devices more suitable for opera‐ tion at higher‐input powers. The PT2‐InGaAs/InP has an output characteristic similar to  the single‐junction GaAs device (“PT1‐GaAs”), and can already operate at significantly  higher input power than a single junction InGaAs (“PT1‐976”) device, optimized for input  at ~976 nm. The PT10‐InGaAs/InP at ~1470 nm has an output characteristic between that  of  a  four‐junction  GaAs  device  (“PT4‐GaAs”)  and  that  of  a  six‐junction  GaAs  device  (“PT6‐GaAs”) device, both optimized for input at ~808 nm.  Figure 5 clearly demonstrates that for achieving higher OPC output powers while  maintaining high efficiencies, it is necessary to increase the device output voltage; other‐ wise, the optimal load collapses to unusable small values. The latter is illustrated with the  pink region of Figure 5, which corresponds to the situation when the ratio of Vmpp over  Impp becomes smaller than ~1 Ohm. In these cases, it becomes very problematic to maintain  high conversion efficiencies.  EQE (%) P (W) mpp I (mA) sc Output Voltage (V) Photonics 2022, 9, 438  7  of  11  PT12‐GaAs PT6‐GaAs PT4‐GaAs PT10‐InGaAs/InP PT3‐InGaAs/InP PT2‐InGaAs/InP PT1‐GaAs PT1‐976 PT1‐InGaAs/InP high‐ current,  low‐voltage  region 0.1 0.1 1 10 Measured Output Power (W) Figure 5. The measured optimal load (Rmpp = Vmpp/Impp) as a function of the output power obtained  with various OPC designs. As indicated in the caption, results are measured for the following OPC  designs: single junctions from the material systems of InGaAs/InP (“PT1‐InGaAs/InP”) at ~1470 nm  [37], of InGaAs/GaAs (“PT1‐976”) at ~976 nm [37], and of GaAs (“PT1‐GaAs”) at ~808 nm [37,57];  from multijunctions from the InGaAs/InP material system, “PTN‐InGaAs/InP”, with N = 2, 3, and  10, corresponding to the number of InGaAs subcells [this study]; and from multijunctions from the  GaAs material system, “PTN‐GaAs”, with N = 4, 6, and 12, corresponding to the number of GaAs  subcells [37,41]. The area of low voltage and high current is shown in pink and is less desirable for  practical applications.  5. Conclusions  In conclusion, the vertical multijunction VEHSA strategy has been proven very effec‐ tive at trading photocurrents to increase the operating voltage in long‐wavelength OPCs.  Conversion efficiencies of Eff ~49% have been measured at electrical outputs exceeding 7  W for an input wavelength of 1466 nm, with the PT10‐InGaAs/InP device giving a Voc of  5.46 V. An ideality factor of n ~1.05 was found for this material system. The 4 V EQE, at  high optical input powers, was measured to be ~93.5%, combined with a residual reflec‐ tivity of R < 2%. In future iterations, the EQE and IQE could therefore be further optimized  by potentially up to 2% to 4%. The Woc value was measured to be ~187 mV with a lattice‐ matched InGaAs absorber. The use of an AlInGaAsP alloy for the absorber with a slightly  higher bandgap (e.g., 0.8 eV) could potentially improve the Vmpp values by >50 mV per  subcells. Such additional optimizations could definitely lift the conversion efficiency of  long‐wavelength InP‐based power converters above 50%.  Author  Contributions:  Conceptualization,  S.F.  and  D.P.M.;  methodology,  S.F.  and  D.P.M.;  soft‐ ware, S.F. and D.P.M.; validation, S.F. and D.P.M.; formal analysis, S.F. and D.P.M.; investigation,  S.F. and D.P.M.; data curation, S.F. and D.P.M.; writing—original draft preparation S.F.; writing— review and editing S.F. and D.P.M.; visualization, S.F.; project administration, S.F. and D.P.M.; fund‐ ing acquisition, S.F. and D.P.M. All authors have read and agreed to the published version of the  manuscript.  Funding: This research received no external funding.  Institutional Review Board Statement: Not applicable.  R (Ohms) mpp Photonics 2022, 9, 438  8  of  11  Informed Consent Statement: Not applicable.  Data Availability Statement: The data that support the findings of this study are available from the  corresponding author upon reasonable request.  Conflicts of Interest: The authors declare no particular conflicts of interest, but it should be noted  that the authors are employed by Broadcom, a company that manufactures and sells semiconductor  components, including power converter devices.  References  1. Jomen,  R.; Tanaka,  F.; Akiba, T.; Ikeda, M.; Kiryu,  K.; Matsushita, M.; Maenaka, H.; Dai, P.; Lu, S.; Uchida, S.  Conversion  efficiencies  of  single‐junction  III–V  solar  cells  based  on  InGaP,  GaAs,  InGaAsP,  and  InGaAs  for  laser  wireless  power  transmission. Jpn. J. Appl. Phys. 2018, 57, 08RD12.  2. Komuro, Y.; Honda, S.; Kurooka, K.; Warigaya, R.; Tanaka, F.; Uchida, S. A 43.0% efficient GaInP photonic power converter  with a distributed Bragg reflector under high‐power 638 nm laser irradiation of 17 Wcm‐2. Appl. Phys. Express 2021, 14, 052002.  3. Schubert,  J.;  Oliva,  E.;  Dimroth,  F.;  Guter,  W.;  Loeckenhoff,  R.;  Bett,  A.W.  High‐Voltage  GaAs  Photovoltaic  Laser  Power  Converters. IEEE Trans. Electron Devices 2009, 56, 170–175.  4. Zhao, Y.; Sun, Y.; He, Y.; Yu, S.; Dong, J. Design and fabrication of six‐volt vertically‐stacked GaAs photovoltaic power converter.  Sci. Rep. 2016, 6, 38044.  5. Sun, Y.‐R.; Dong, J.‐R.; He, Y.; Zhao, Y.‐M.; Yu, S.‐Z.; Xue, J.‐P.; Xue, C.; Wang, J.; Lu, Y.‐Q.; Ding, Y.‐W. A six‐junction GaAs  laser power converter with different sizes of active aperture. Optoelectron. Lett. 2017, 13, 21–24.  6. Yin, J.; Sun, Y.; Yu, S.; Zhao, Y.; Li, R.; Dong, J. 1064 nm InGaAsP multi‐junction laser power converters. J. Semicond. 2020, 41,  062303.  7. Huang, J.; Sun, Y.; Zhao, Y.; Yu, S.; Dong, J.; Xue, J.; Xue, C.; Wang, J.; Lu, Y.; Ding, Y. Four‐junction AlGaAs/GaAs laser power  converter. J. Semicond. 2018, 39, 044003.  8. Helmers, H.; Lopez, E.; Höhn, O.; Lackner, D.; Schön, J.; Schauerte, M.; Schachtner, M.; Dimroth, F.; Bett, A.W. 68.9% Efficient  GaAs‐Based Photonic Power Conversion Enabled by Photon Recycling and Optical Resonance. Phys. Status Solidi (RRL) Rapid  Res. Lett. 2021, 15, 2100113.  9. Oliva, E.; Dimroth, F.; Bett, A.W. GaAs converters for high power densities of laser illumination. Prog. Photovoltaics: Res. Appl.  2008, 16, 289–295.  10. Mukherjee,  J.;  Jarvis,  S.;  Perren,  M.;  Sweeney,  S.J.  Efficiency  limits  of  laser  power  converters  for  optical  power  transfer  applications. J. Phys. D Appl. Phys. 2013, 46, 264006.  11. Fafard, S.; York, M.C.A.; Proulx, F.; Valdivia, C.E.; Wilkins, M.M.; Arès, R.; Aimez, V.; Hinzer, K.; Masson, D.P. Ultrahigh  efficiencies in vertical epitaxial heterostructure architectures. Appl. Phys. Lett. 2016, 108, 071101.  12. Fafard, S.; Proulx, F.; York, M.C.A.; Richard, L.S.; Provost, P.O.; Arès, R.; Aimez, V.; Masson, D.P. High‐photovoltage GaAs  vertical epitaxial monolithic heterostructures with 20 thin p/n junctions and a conversion efficiency of 60%. Appl. Phys. Lett.  2016, 109, 131107.  13. Khvostikov,  V.P.;  Kalyuzhnyy,  N.A.;  Mintairov,  S.;  Sorokina,  S.V.;  Potapovich,  N.S.;  Emelyanov,  V.M.;  Timoshina,  N.K.;  Andreev, V.M. Photovoltaic laser‐power converter based on AlGaAs/GaAs heterostructures. Semiconductors 2016, 50, 1220–1224.  14. Olsen, L.C.; Huber, D.A.; Dunham, G.; Addis, F.W. High efficiency monochromatic GaAs solar cells. In Proceedings of the  Conference Record of the Twenty‐Second IEEE Photovoltaic Specialists Conference‐1991, Las Vegas, NV, USA, 7–11 October  1991; pp. 419–424.  15. Krut, D.; Sudharsanan, R.; Isshiki, T.; King, R.; Karam, N. A 53% high efficiency gaas vertically integrated multi‐junction laser  power converter. In Proceedings of the 2007 65th Annual Device Research Conference, South Bend, IN, USA, 18–20 June 2007;  pp. 123–124.  16. Andreev, V.; Khvostikov, V.; Kalinovsky, V.; Lantratov, V.; Grilikhes, V.; Rumyantsev, V.; Shvarts, M.; Fokanov, V.; Pavlov, A.  High current density GaAs and GaSb photovoltaic cells for laser power beaming. In Proceedings of the 3rd World Conference  on Photovoltaic Energy Conversion, Osaka, Japan, 11–18 May 2003; Volume 1, pp. 761–764.  17. Peña, R.; Algora, C.; Anton, I. GaAs multiple photovoltaic converters with an efficiency of 45% for monochromatic illumination.  In Proceedings of the 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Osaka, Japan, 11–18 May 2003; pp. 228–231.  18. Kalyuzhnyy, N.A.; Emelyanov, V.; Mintairov, S.A.; Shvarts, M.Z. InGaAs metamorphic laser (λ = 1064 nm) power converters  with over 44% efficiency. AIP Conf. Proc. 2018, 2012, 110002.  19. Kim, Y.; Shin, H.‐B.; Lee, W.‐H.; Jung, S.H.; Kim, C.Z.; Kim, H.; Lee, Y.T.; Kang, H.K. 1080 nm InGaAs laser power converters  grown by MOCVD using InAlGaAs metamorphic buffer layers. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2019, 200, 109984.  20. Law, H.D.; Ng, W.W.; Nakano, K.; Dapkus, P.D.; Stone, D.R. High Efficiency InGaAsP Photovoltaic Power Converter. IEEE  Electron Device Lett. 1981, 2, 26–27.  21. Panchak, A.N.; Pokrovskiy, P.V.; Malevskiy, D.A.; Larionov, V.R.; Shvarts, M.Z. High‐Efficiency Conversion of High‐Power‐ Density Laser Radiation. Tech. Phys. Lett. 2019, 45, 24–26.    Photonics 2022, 9, 438  9  of  11  22. Bett,  A.W.;  Dimroth,  F.;  Lockenhoff,  R.;  Oliva,  E.;  Schubert,  J.  III–V  solar  cells  under  monochromatic  illumination.  In  Proceedings of the Conference Record of the 2008 33rd IEEE Photovoltaic Specialists Conference, San Diego, CA, USA, 11‐16  May 2008; Art. No. 4922910.  23. Fahrenbruch, A.L.; Lopez‐Otero, A.; Werthen, J.G.; Wu, T.C. GaAs‐ and InAlGaAs‐based concentrator‐type cells for conversion  of  power  transmitted  by  optical  fibers.  In  Proceedings  of  the  Conference  Record  of  the  Twenty  Fifth  IEEE  Photovoltaic  Specialists Conference, Washington, DC, USA, 13–17 May 1996; pp. 117–120.  24. Fave, A.; Kaminski, A.; Gavand, M.; Mayet, L.; Laugier, A. GaAs converter for high power laser diode. In Proceedings of the  Conference Record of the IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Washington, DC, USA, 13–17 May 1996; pp. 101–104.  25. Green, M.; Zhao, J.; Wang, A.; Wenham, S. 45% efficient silicon photovoltaic cell under monochromatic light. IEEE Electron  Device Lett. 1992, 13, 317–318. 26. Höhn, O.; Walker, A.W.; Bett, A.W.; Helmers, H. Optimal laser wavelength for efficient laser power converter operation over  temperature. Appl. Phys. Lett. 2016, 108, 241104.  27. Shan, T.; Qi, X. Design and optimization of GaAs photovoltaic converter for laser power beaming. Infrared Phys. Technol. 2015,  71, 144–150.  28. Khvostikov,  V.P.;  Sorokina,  S.V.;  Potapovich,  N.S.;  Khvostikova,  O.A.;  Timoshina,  N.K.;  Shvarts,  M.Z.  Modification  of  Photovoltaic Laser‐Power (λ = 808 nm) Converters Grown by LPE. Semiconductors 2018, 52, 366–370.  29. VKhvostikov, P.; Sorokina, S.V.; Potapovich, N.S.; Khvostikova, O.A.; Timoshina, N.K. Laser (λ = 809 nm) power converter  based on GaAs. Semiconductors 2017, 51, 645.  30. Helmers, H.; Franke, A.; Lackner, D.; Höhn, O.; Predan, F.; Dimroth, F. 51% Efficient Photonic Power Converters for O‐Band  Wavelengths  around  1310  nm.  In  Proceedings  of  the  Conference  Record  of  the  2020  47th  IEEE  Photovoltaic  Specialists  Conference, Calgary, AB, Canada, 15 June–21 August 2020; pp. 2471–2474.  31. Zhao, Y.; Liang, P.; Ren, H.; Han, P. Enhanced efficiency in 808 nm GaAs laser power converters via gradient doping. AIP Adv.  2019, 9, 105206.  32. York,  M.C.A.;  Fafard,  S.  High  efficiency  phototransducers  based  on  a  novel  vertical  epitaxial  heterostructure  architecture  (VEHSA) with thin p/n junctions. J. Phys. D: Appl. Phys. 2017, 50, 173003.  33. Huang, J.; Sun, Y.; Zhao, Y.; Yu, S.; Li, K.; Dong, J.; Xue, J.; Xue, C.; Ye, Y. Characterizations of high‐voltage vertically‐stacked  GaAs laser power converter. J. Semicond. 2018, 39, 094006.  34. Ding, Y.; Li, Q.; Lu, Y.; Wang, J. TO‐packaged, multi‐junction GaAs laser power converter with output electric power over 1 W.  In Proceedings of the 2017 Conference on Lasers and Electro‐Optics Pacific Rim (CLEO‐PR), Singapore, 31 July–4 August 2017;  pp. 1–3.  35. Jarvis, S.D.; Mukherjee, J.; Perren, M.; Sweeney, S.J. Development and characterisation of laser power converters for optical  power transfer applications. IET Optoelectron. 2014, 8, 64–70.  36. Khvostikov, V.P.; Sorokina, S.V.; Khvostikova, O.A.; Potapovich, N.S.; Malevskaya, A.V.; Nakhimovich, M.V.; Shvarts, M.Z.  GaSb photovoltaic cells for laser power conversion. AIP Conf. Proc. 2019, 2149, 050007.  37. Fafard, S.; Masson, D.; Werthen, J.‐G.; Liu, J.; Wu, T.‐C.; Hundsberger, C.; Schwarzfischer, M.; Steinle, G.; Gaertner, C.; Piemonte,  C.; et al. Power and Spectral Range Characteristics for Optical Power Converters. Energies 2021, 14, 4395.  38. Keller,  G.  GaAs  multi‐junction  laser  power  converters  at  AZUR  SPACE:  Current  status  and  development  activities.  In  Proceedings of the 1st Optical Wireless Fiber Power Transmission Conference, Yokohama, Japan, 23–25 April 2019; pp. 11–12.  39. Wojtczuk,  S.J.  Long‐wavelength  laser  power  converters  for  optical  fibers.  In  Proceedings  of  the  Conference  Record  of  the  Twenty Sixth IEEE Photovoltaic Specialists Conference‐1997, Anaheim, CA, USA, 29 September–3 October 1997; pp. 971–974.  40. Eggert, N.; Rusack, R.; Mans, J. Evaluation of photonic power converters. J. Instrum. 2010, 5, T02001.  41. Fafard, S.; Masson, D.P. Perspective on photovoltaic optical power converters. J. Appl. Phys. 2021, 130, 160901.  42. Wang, A.‐C.; Sun, Y.‐R.; Yu, S.‐Z.; Yin, J.‐J.; Zhang, W.; Wang, J.‐S.; Fu, Q.‐X.; Han, Y.‐H.; Qin, J.; Dong, J.‐R. Characteristics of  1520 nm InGaAs multijunction laser power converters. Appl. Phys. Lett. 2021, 119, 243902.  43. Kurooka, K.; Honda, T.; Komazawa, Y.; Warigaya, R.; Uchida, S. A 46.7% efficient GaInP photonic power converter under high‐ −2 power 638 nm laser uniform irradiation of 1.5 W cm . Appl. Phys. Express 2022, 15, 062003.  44. Helmers, H.; Hohn, O.; Tibbits, T.; Schauerte, M.; Amin, H.M.N.; Lackner, D. Unlocking 1550 nm laser power conversion by  InGaAs single‐ and multiple‐junction PV cells. In Proceedings of the PVSC 2022—IEEE 49th PVSC 2016—IEEE 43rd Photovoltaic  Specialists Conference, Philadelphia, PA, USA, 5–9 June 2022.  45. Fafard, S.; York, M.C.A.; Proulx, F.; Wilkins, M.; Valdivia, C.E.; Bajcsy, M.; Ban, D.; Arès, R.; Aimez, V.; Hinzer, K.; et al. Ultra‐ efficient N‐junction photovoltaic cells with Voc > 14 V at high optical input powers. In Proceedings of the 2016 IEEE 43rd  Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), Portland, OR, USA, 5–10 June 2016; p. 2374.  46. Fafard, S.; Masson, D.; Werthen, J.‐G.; Liu, J.; Wu, T.C.; Hundsberger, C.; Schwarzfischer, M.; Steinle, G.; Gaertner, C.; Piemonte,  C.; et al. High‐Efficiency Photovoltaic Power Converters and Application to Optical Power Transmission. In Proceedings of the  26th Microoptics Conference (MOC), Hamamatsu, Japan, 26–29 September 2021; pp. 1–2.  47. Fafard, S.; Masson, D.; Werthen, J.‐G.; Liu, J.; Wu, T.C.; Hundsberger, C.; Schwarzfischer, M.; Steinle, G.; Gaertner, C.; Piemonte,  C.; et al. High performance laser power converters and applications. In Proceedings of the Technical Digest of The 4th Optical  Wireless and Fiber Power Transmission Conference (OWPT2022), Yokohama, Japan, 18–21 April 2022.  48. Lozano,  J.F.;  Seoane,  N.;  Comesaña,  E.;  Almonacid,  F.;  Fernández,  E.F.;  García‐Loureiro,  A.  Laser  Power  Converter  Architectures Based on 3C‐SiC with Efficiencies >80%. Solar RRL 2022, 2101077. https://doi.org/10.1002/solr.202101077.    Photonics 2022, 9, 438  10  of  11  49. Fernández,  E.F.;  García‐Loureiro,  A.;  Seoane,  N.;  Almonacid,  F.  Band‐gap  material  selection  for  remote  high‐power  laser  transmission. Sol. Energy Mat. Sol. Cells 2022, 235, 111483.  50. France,  R.M.;  Buencuerpo,  J.;  Bradsby,  M.;  Geisz,  J.F.;  Sun,  Y.;  Dhingra,  P.;  Lee,  M.L.;  Steiner,  M.A.  Graded  buffer  Bragg  reflectors with high reflectivity and transparency for metamorphic optoelectronics. J. Appl. Phys. 2021, 129, 173102.  51. Beattie, M.N.; Valdivia, C.E.; Wilkins, M.M.; Zamiri, M.; Kaller, K.L.C.; Tam, M.C.; Kim, H.S.; Krich, J.J.; Wasilewski, Z.R.;  Hinzer, K. High current density tunnel diodes for multi‐junction photovoltaic devices on InP substrates. Appl. Phys. Lett. 2021,  118, 062101.  52. Wagner, L.; Reichmuth, S.K.; Philipps, S.P.; Oliva, E.; Bett, A.W.; Helmers, H. Integrated series/parallel connection for photo‐ voltaic laser power converters with optimized current matching. Prog. Photovolt. Res. Appl. 2020, 29, 172.  53. Panchak, A.; Khvostikov, V.; Pokrovskiy, P. AlGaAs gradient waveguides for vertical p/n junction GaAs laser power con‐verters.  Opt. Laser Technol. 2021, 136, 106735.  54. Lin, M.; Sha, W.E.I.; Zhong, W.; Xu, D. Intrinsic losses in photovoltaic laser power converters. Appl. Phys. Lett. 2021, 118, 104103.  55. Zhao, Y.; Li, S.; Ren, H.; Li, S.; Han, P. Energy band adjustment of 808 nm GaAs laser power converters via gradient doping. J.  Semicond. 2021, 42, 032701.  56. Nouri, N.; Valdivia, C.E.; Beattie, M.N.; Zamiri, M.S.; Krich, J.J.; Hinzer, K. Ultrathin monochromatic photonic power converters  with nanostructured back mirror for light trapping of 1310‐nm laser illumination. 2021, 11681, 116810X.  57. Masson, D.; Proulx, F.; Fafard, S. Pushing the limits of concentrated photovoltaic solar cell tunnel junctions in novel high‐ efficiency GaAs phototransducers based on a vertical epitaxial heterostructure architecture. Prog. Photovoltaics: Res. Appl. 2015,  23, 1687–1696.  58. Fafard, S.; Masson, D.P. Transducer to Convert Optical Energy to Electrical Energy. U.S. Patent 9,673,343, 6 June 2017.  59. Wulf, J.; Oliva, E.; Mikolasch, G.; Bartsch, J.; Dimroth, F.; Helmers, H. Thin film GaAs solar cell enabled by direct rear side  plating and patterned epitaxial lift‐off. In Proceedings of the 2021 IEEE 48th Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), Fort  Lauderdale, FL, USA, 20–25 June 2021; p. 1931.  60. Helmers, H.; Lopez, E.; Hohn, O.; Lackner, D.; Schon, J.; Schauerte, M.; Schachtner, M.; Dimroth, F.; Bett, A.W. Pushing the  Boundaries of Photovoltaic Light to Electricity Conversion: A GaAs Based Photonic Power Converter with 68.9% Efficiency. In  Proceedings of the 2021 IEEE 48th Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), Fort Lauderdale, FL, USA, 20–25 June 2021; pp.  2286–2289.  61. Schauerte, M.; Höhn, O.; Wierzkowski, T.; Keller, G.; Helmers, H. 4‐Junction GaAs Based Thin Film Photonic Power Converter  with Back Surface Reflector for Medical Applications. In Proceedings of the 2021 IEEE 48th Photovoltaic Specialists Conference  (PVSC), Fort Lauderdale, FL, USA, 20–25 June 2021; pp. 1954–1959.  62. France, R.M.; Hinojosa, M.; Ahrenkiel, S.P.; Young, M.R.; Johnston, S.W.; Guthrey, H.L.; Steiner, M.A.; Geisz, J.F. Improvement  of front‐junction GaInP by point‐defect injection and annealing. In Proceedings of the 2021 IEEE 48th Photovoltaic Specialists  Conference (PVSC), Fort Lauderdale, FL, USA, 20–25 June 2021; p. 2522.  63. Geisz, J.F.; Buencuerpo, J.; McMahon, W.E.; Klein, T.R.; Tamboli, A.C.; Warren, E.L. Fabrication, Measurement, and Modeling  of GaInP/GaAs Three‐Terminal Cells and Strings. In Proceedings of the 2021 IEEE 48th Photovoltaic Specialists Conference  (PVSC), Fort Lauderdale, FL, USA, 20–25 June 2021; pp. 0154–0157.  64. Yamaguchi, M.; Dimroth, F.; Geisz, J.F.; Ekins‐Daukes, N.J. Multi‐junction solar cells paving the way for super high‐efficiency.  J. Appl. Phys. 2021, 129, 240901.  65. Kimovec, R.; Helmers, H.; Bett, A.W.; Topič, M. Comprehensive electrical loss analysis of monolithic interconnected multi‐ segment laser power converters. Prog. Photovolt. Res. Appl. 2019, 27, 199–209.  66. Kimovec, R.; Helmers, H.; Bett, A.W.; Topic, M. On the Influence of the Photo‐Induced Leakage Current in Monolithically  Interconnected Modules. IEEE J. Photovoltaics 2018, 8, 541–546.  67. Čičić, S.; Tomić, S. Automated design of multi junction solar cells by genetic approach: Reaching the >50% efficiency target. Sol.  Energy Mater. Sol. Cells 2018, 181, 30–37.  68. Algora, C.; García, I.; Delgado, M.; Peña, R.; Vázquez, C.; Hinojosa, M.; Rey‐Stolle, I. Beaming power: Photovoltaic laser power  converters for power‐by‐light. Joule 2022, 6, 340.  69. Matsuura,  M.;  Nomoto,  H.;  Mamiya,  H.;  Higuchi,  T.;  Masson,  D.;  Fafard,  S.  Over  40‐W  Electric  Power  and  Optical  Data  Transmission Using an Optical Fiber. IEEE Trans. Power Electron. 2020, 36, 4532.  70. Helmers, H.; Armbruster, C.; von Ravenstein, M.; Derix, D.; Schoner, C. 6‐W Optical Power Link With Integrated Optical Data  Transmission. IEEE Trans. Power Electron. 2020, 35, 7904.  71. Jaffe, P. Practical power beaming gets real. IEEE Spectrum, 21 May 2022. Available online: https://spectrum.ieee.org/power‐ beaming (accessed on 15 June 2022).  72. Wilkins, M.M.; Ishigaki, M.; Provost, P.‐O.; Masson, D.; Fafard, S.; Valdivia, C.E.; DeDe, E.M.; Hinzer, K. Ripple‐Free Boost‐ Mode Power Supply Using Photonic Power Conversion. IEEE Trans. Power Electron. 2018, 34, 1054–1064.  73. Sweeney, S.J. Optical wireless power at eye‐safe wavelengths: Challenges and opportunities. In Proceedings of the 3rd Optical  Wireless and Fiber Power Transmission Conference (OWPT2021), Yokohama, Japan, 19–22 April 2021.  74. Wong, Y.L.; Shibui, S.; Koga, M.; Hayashi, S.; Uchida, S. Optical Wireless Power Transmission Using a GaInP Power Converter  Cell under High‐Power 635 nm Laser Irradiation of 53.5 W/cm . Energies 2022, 15, 3690.    Photonics 2022, 9, 438  11  of  11  75. Kalyuzhnyy, N.A.; Emelyanov, V.M.; Evstropov, V.V.; Mintairov, S.A.; Mintairov, M.A.; Nahimovich, M.V.; Salii, R.A.; Shvarts,  M.Z. Optimization of photoelectric parameters of InGaAs metamorphic laser (λ = 1064 nm) power converters with over 50%  efficiency. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2020, 217, 110710.  76. TYi‐Chen, Z.; Hai‐Yang, Z.; Zhang, H.‐Y.; Zhao, C.‐M.; Zhang, Y.‐C.; Xu, P.; Muñoz, M.. High‐Power High‐Efficiency Laser  Power Transmission at 100 m Using Optimized Multi‐Cell GaAs Converter. Chin. Phys. Lett. 2014, 31, 104203.  77. Khvostikov, V.P.; Kalyuzhnyy, N.A.; Mintairov, S.A.; Potapovich, N.S.; Sorokina, S.V.; Shvarts, M.Z. Module of Laser‐Radiation  (λ = 1064 nm) Photovoltaic Converters. Semiconductors 2019, 53, 1110–1113.  78. Guan, C.; Li, L.; Ji, H.‐M.; Luo, S.; Xu, P.; Gao, Q.; Lv, H.; Liu, W. Fabrication and Characterization of a High‐Power Assembly  with a 20‐Junction Monolithically Stacked Laser Power Converter. IEEE J. Photovolt. 2018, 8, 1355–1362.  79. Proulx, F.; York, M.C.A.; Provost, P.O.; Arès, R.; Aimez, V.; Masson, D.P.; Fafard, S. Measurement of strong photon recycling in  ultra‐thin GaAs n/p junctions monolithically integrated in high‐photovoltage vertical epitaxial heterostructure architec‐tures  with conversion efficiencies exceeding 60%. Phys. Status Solidi RRL 2017, 11, 1600385.  80. Wilkins, M.; Valdivia, C.E.; Gabr, A.M.; Masson, D.; Fafard, S.; Hinzer, K. Luminescent coupling in planar opto‐electronic de‐ vices. J. Appl. Phys. 2015, 118, 143102.  81. Lopez, E.; Höhn, O.; Schauerte, M.; Lackner, D.; Schachtner, M.; Reichmuth, S.K.; Helmers, H. Experimental coupling process  efficiency and benefits of back surface reflectors in photovoltaic multi‐junction photonic power converters. Prog. Photovolt. Res.  Appl. 2021, 29, 461–470.  82. Xia, D.; Krich, J.J. Efficiency increase in multijunction monochromatic photovoltaic devices due to luminescent coupling. J. Appl.  Phys. 2020, 128, 013101.  83. Hwang, S.; Shim, J.; Eo, Y. Ohmic Contacts of Pd/Zn/M(=Pd or Pt)/Au to p‐Type InP. J. Korean Phys. Soc. 2005, 46, 751.  84. Laser  Model  KE70HA5FA  from  BWT  Beijing  Ltd.  Was  Used  as  the  ~1470  nm  Source.  Available  online:  https://www.bwt‐ bj.com/en/product/ (accessed on 15 June 2022). 

Journal

Photonics – Multidisciplinary Digital Publishing Institute

Published: Jun 21, 2022

Keywords: optical power converters; laser power converters; power-over-fiber; power beaming; photovoltaic; galvanic isolation; InGaAs; InP; multijunctions semiconductor heterostructures

There are no references for this article.