In組分梯度漸變的n-i-p結(jié)構(gòu)InGaN太陽能電池性能研究

【摘要】：為了優(yōu)化InGaN太陽能電池結(jié)構(gòu)并有效地指導(dǎo)實(shí)際電池的制備,研究了n-i-p(p層在下)In組分梯度漸變結(jié)構(gòu)的InGaN太陽能電池的性能特征。通過APSYS軟件模擬計(jì)算,對比采用p-i-n漸變結(jié)構(gòu)(p層在上)和n-i-p漸變結(jié)構(gòu)(p層在下)的InGaN太陽能電池的器件性能。結(jié)果表明,采用n-i-p漸變結(jié)構(gòu)的InGaN電池,i-InGaN層在低In組分下沒有明顯的優(yōu)勢,而在高In組分下的器件性能較好。在In組分為0.62時(shí),轉(zhuǎn)換效率最高達(dá)到8.48%。分析表明,p層在下的n-i-p漸變結(jié)構(gòu)使得InGaN電池的極化電場與耗盡區(qū)的內(nèi)建電場方向一致,有利于載流子的輸運(yùn)。采用n-i-p漸變結(jié)構(gòu)有利于制備高性能的InGaN太陽能電池。 【作者單位】： 安徽工程大學(xué)電氣工程學(xué)院;安徽工程大學(xué)檢測技術(shù)與節(jié)能裝置安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;北京大學(xué)物理學(xué)院寬禁帶半導(dǎo)體研究中心;
【關(guān)鍵詞】： InGaN 太陽能電池 n-i-p結(jié)構(gòu)
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61306108) 教育部留學(xué)回國人員科研啟動(dòng)基金(2013693)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TM914.4
【正文快照】： 1引言Ⅲ族氮化物半導(dǎo)體具有十分優(yōu)異的光電性能,被譽(yù)為第三代半導(dǎo)體的典型代表。作為氮化物中最為重要的三元合金之一,InxGa1-xN是直接帶隙半導(dǎo)體,能通過改變In組分實(shí)現(xiàn)帶隙寬度從0.63 e V(In N)到3.4 e V(Ga N)之間連續(xù)可調(diào),其光譜吸收范圍從紅外波段1 770 nm到紫外波段365 n

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