n-GaInP_2/p-Ge異質(zhì)結(jié)熱光伏電池特性分析

【摘要】：熱光伏電池是當(dāng)前研究的熱點(diǎn),目前同質(zhì)結(jié)Ge電池的研究較為常見,而GaInP2/Ge異質(zhì)結(jié)電池還未見相關(guān)報(bào)道。本文首先對(duì)比GaInP2/Ge異質(zhì)結(jié)與GaInP2/Ge/Ge同質(zhì)結(jié)的能帶圖,發(fā)現(xiàn)異質(zhì)結(jié)界面處的階躍勢(shì)壘位于內(nèi)建電場(chǎng)內(nèi)部,以至于階躍勢(shì)壘不影響載流子輸運(yùn),能提高器件的性能。然后通過(guò)MOCVD在P型Ge襯底上外延高質(zhì)量、寬帶隙的單晶GaInP2層,并進(jìn)行TEM-EDX線性掃描、I-V測(cè)試,研究結(jié)果表明,利用MOCVD技術(shù)制備的GaInP2/Ge異質(zhì)結(jié)界面陡峭且GaInP2并未向Ge內(nèi)擴(kuò)散;通過(guò)優(yōu)化器件工藝4cm2全面積電池效率最終達(dá)到5.18%(AM1.5,25℃)。根據(jù)J-V曲線方程推算出串并聯(lián)電阻(Rs、Rsh)、反向飽和電流密度(J0)和二極管品質(zhì)因子(A)等參數(shù),為電池性能的進(jìn)一步提高獲得主要的突破路徑。 【作者單位】： 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所;山東省軍區(qū)71496部隊(duì);
【關(guān)鍵詞】： 熱光伏 Ge GaInP 異質(zhì)結(jié) J-V特性
【基金】：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)(11G20047)
【分類號(hào)】：TM914.4
【正文快照】： (Received 11 June 2015,accepted 4 August 2015)1引言目前國(guó)外關(guān)于熱光伏技術(shù)[1-3]的研究是個(gè)熱點(diǎn),許多著名光伏研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)都在積極開展熱光伏電池[4]的研究。國(guó)內(nèi)關(guān)于熱光伏技術(shù)的研究還很少,主要處在模型計(jì)算和電池材料的基礎(chǔ)研究階段。熱光伏電池由于其可使用的熱源

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