In组分梯度渐变的n-i-p结构InGaN太阳能电池性能研究

【摘要】：为了优化InGaN太阳能电池结构并有效地指导实际电池的制备,研究了n-i-p(p层在下)In组分梯度渐变结构的InGaN太阳能电池的性能特征。通过APSYS软件模拟计算,对比采用p-i-n渐变结构(p层在上)和n-i-p渐变结构(p层在下)的InGaN太阳能电池的器件性能。结果表明,采用n-i-p渐变结构的InGaN电池,i-InGaN层在低In组分下没有明显的优势,而在高In组分下的器件性能较好。在In组分为0.62时,转换效率最高达到8.48%。分析表明,p层在下的n-i-p渐变结构使得InGaN电池的极化电场与耗尽区的内建电场方向一致,有利于载流子的输运。采用n-i-p渐变结构有利于制备高性能的InGaN太阳能电池。 【作者单位】： 安徽工程大学电气工程学院;安徽工程大学检测技术与节能装置安徽省重点实验室;北京大学物理学院宽禁带半导体研究中心;
【关键词】： InGaN 太阳能电池 n-i-p结构
【基金】：国家自然科学基金(61306108) 教育部留学回国人员科研启动基金(2013693)资助项目
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1引言Ⅲ族氮化物半导体具有十分优异的光电性能,被誉为第三代半导体的典型代表。作为氮化物中最为重要的三元合金之一,InxGa1-xN是直接带隙半导体,能通过改变In组分实现带隙宽度从0.63 e V(In N)到3.4 e V(Ga N)之间连续可调,其光谱吸收范围从红外波段1 770 nm到紫外波段365 n

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