基于標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝的串聯(lián)高壓太陽能電池研究

【摘要】：基于標(biāo)準(zhǔn)互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝流程,設(shè)計了p+/N-well和n+/p-sub兩類結(jié)構(gòu)的太陽能電池單元,通過分析影響電池性能參數(shù)的主要因素,設(shè)計、制備出4種不同單元尺寸的電池結(jié)構(gòu)。測試結(jié)果表明,在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下,面積50μm×50μm的單元結(jié)構(gòu)具有最優(yōu)的性能參數(shù),其開路電壓和短路電流分別為0.49V和76.61μA/mm2,最大輸出功率達(dá)29.44μW/mm2,光電轉(zhuǎn)換效率為2.94%。基于優(yōu)化的器件結(jié)構(gòu),將兩類不同結(jié)構(gòu)的電池單元串聯(lián)實現(xiàn)了高壓輸出的太陽能電池,電池的輸出電壓為0.95V,短路電流和最大輸出功率分別為13μA/mm2和10.5μW/mm2。 【作者單位】： 天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 能量采集 太陽能電池 高壓輸出 單片集成 互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61072010,61036002,61106052)資助項目
【分類號】：TM914.4
【正文快照】： 1引言隨著半導(dǎo)體技術(shù)節(jié)點的持續(xù)縮減,基于標(biāo)準(zhǔn)互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)工藝制備的電路芯片和系統(tǒng)的尺寸和功耗不斷降低。這使得通過外部環(huán)境的機械震動[1,2]、溫度梯度[3,4]或太陽能[5~7]等形式進行能量采集,并對諸如射頻識別(RFID)標(biāo)簽、無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點等微系統(tǒng)實現(xiàn)自供

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