In_1_x_Ga_xN_Si异质结太阳能电池的光伏特性研究.pdf

( ) 　第 25 卷第 4 期　　　　　　佛山科学技术学院学报 自然科学版 　 . 25 . 4 V o l N o 　2007 年 7 月　 ( ) . 2007 Jou rnal of Fo shan U n iversity N atu ral Science Edition Ju l 文章编号:(2007) 1- x x 异质结太阳能电池的光伏特性研究 In Ga N Si 董少光 (佛山科学技术学院 光电子与物理学系, 广东 佛山 528000) 摘要: 通过器件模拟对 异质结的光伏特性进行了研究, 并与 同质结薄膜电池的性能作了 n In Ga N p Si c Si 1- x x 比较。研究表明: 在 1. 5 的光照条件下, 异质结在最佳的电池设计、最佳的材料和最佳的操作参 AM n IGN p Si 数条件下获得的电池效率达到了 27% 。电池效率受到薄膜质量的强烈影响, 从电子亲和势、多数载流子的迁移 率、少数载流子的寿命、薄膜厚度以及掺杂水平的变化可以得到说明。 关键词: 太阳能电池; InGaN ; 光伏特性; 光致发光 中图分类号: TM 914. 4　　　　　文献标识码:A 研究表明, GaN 或A lN 与 InN 固态溶液混合, 其混合物的光学带隙可以在非常大的范围内调整, 即可以从电磁光谱的近红外区域到紫外区域的范围内进行调整。对 异质结太阳能电池优越的光 InN Si 伏特性的报道[ 1, 2 ] , 是假设 有直接的光学带隙, 光子能量处在 1. 9 附近。这个值与在 辐射条 InN eV AM 0 件下获得的光谱条件非常吻合。 对于 InN 沉积在 Si 衬底上的串联电池, 据报道其效率可达到 30% [ 1 ]。尽管纤锌矿的 InN 薄膜沉积 ( ) ( ) 在 Si 衬底 111 方向上的质量还是不错的, 但是 InN 薄膜对 Si 衬底 0001 平面还是有 8% 的晶格失配, 对 衬底晶格失配却不到 1% 。此外, 族半导体 型掺杂技术能做得很好。应该强调的是, 当前 Ge IV p InN 薄膜背景掺杂水平是可退化的高 型, 人工