GaAs太阳电池的体电阻和旁路漏电对电池结特性的影响.pdf

维普资讯 第18卷 第4期 固体 电子学研究与进展 V01．18．No．4 1998革 11月 RESEARCH＆PR0GRESS0FSSE N0v．．1998 GaAs太阳电池的体 电阻及旁路漏电对 电池结特性的影响 主要来探于太船电池结区的杂质。串联电阻主要来振于 电池 P型GaAs层的薄层电阻及正面电报 的体电阻。串联 电阻降低 了电池 的短路 电流，旁路 电阻降低 了电池 的开路 电压 。碱小电池 p-GaAs 层的薄层电阻是提高电池敢率的重要途径。 关t词：查里皇垫 堕韭挂 苎皇曼 中国分类号；TM914．4 TheInfluenceoftheBulkResistanceandShuntCurrent ontheCharacteristicsOfGaAsSolarCells ShiXiaozhong XiaGuanqun WangLe (Sha~一 ailnst．ofMetallurgy，ChineseAcademyof Sciences，200050C·HN) Abstract：Therecombination currentisthemainpartofthedark currentof LPEGaAssolarcells．TheresultsofSEM show thatshuntresistanceisduetothe impuritiesintheiunctionofthesolarcells．Seriesresistancereducesshortcurrent andshuntresistancereducesopenvoltage．ReducingthesheetresistanceoftheP- typelayersofGaAssolarcellsisanimportantwaytoimprovetheefficiencyofsolar cells． KeyW ords：SolarCell JunctionCharacteristic BulkResistance J 言 自从 1954年美国贝尔实验室研制 出第一个太 阳电池以来 ，人们对太 阳电池的结特性作 了 广泛的研究E]33。在这些研究中，电池被看作是一个结面积较大的二极管，电池的体 电阻通常用 一 个总的串联电阻来代替，电池的旁路漏电通常用一个旁路电阻来代替。串联电阻由栅线的体 电阻、发射层的体电阻、栅线与发射层的接触 电阻、衬底的体电阻、衬底与背面 电极的接触电阻 及背面电极的体 电阻等组成 ；旁路漏电是 由于电池边缘的漏电和制作金属化 电极时，在 电池的 微裂纹、划伤等处形成的金属桥漏 电等 ，使一部分本应流过负载的电流短路 。电池的暗电流包 维普资讯 4期 施小惠等：GaAs太阳电池的体电阻盈旁路罱 电对 电池结特性的影响 393 括电池P型GaAs和n型GaAs区的扩散电流、结区的复合电流及旁路 电流。有关R。和R 对 电池性能的影响工作 已有深人地研究Ⅲ。 王子琦等[s对笔者所研镧太 阳电池的光谱特性和暗态 J—v特性作 了根详细 的拟合分 析 他们指 出，若要提高电池的效率 ，必须提高材料和结区的完整性 ，减小结区内的禄能级密 度 。本文深人探讨 了旁路电阻与薄层电阻对电池效率的影响。结果表明，减小薄层电阻是提高 电池效率的一个有效途径。 2 样 品制备 衬底材料是掺 Si的n型GaAs，厚度为460 m，掺杂浓度为 9．4X1O”一3．0X10 cm_’， 电子迁移率为 1．514X10 —2．4O×10emV(v ·s)。在晶向为 (100的衬底上外延一层掺 Sn的 ii型 GaAs缓冲层 ，厚度一般在 7．0Fm 以上，浓度约为 2．0×10 c111~～。然后再在缓冲层上用 降温LPE方法长一层