氮化鎵/硅復雜界面結構異質結的光伏效應

編號：CYYJ02333

篇名：氮化鎵/硅復雜界面結構異質結的光伏效應

作者：李新建 王志華 段丙新 程燕 汪朝陽 尹書亭 宋冬琦

關鍵詞： 光伏效應 高開路電壓 異質結 氮化鎵/硅納米孔柱陣列

機構： 鄭州大學物理工程學院 材料物理教育部重點實驗室

摘要： 采用寬帶隙半導體材料或減小p-n結漏電流密度是增加開路電壓以提高太陽能電池光電轉換效率的重要途徑。氮化鎵(GaN)是一種具有直接帶隙的寬帶隙化合物半導體材料,并已在光電器件領域得到廣泛應用。以通過水熱腐蝕制備的、具有優(yōu)異寬波段光吸收性能的硅納米孔柱陣列(Si-NPA)為功能性襯底,采用化學氣相沉積法制備了一種具有復雜界面結構的異質結GaN/Si-NPA,并以此為基礎制備了器件結構為ITO/GaN/Si-NPA/sc-Si/Ag的太陽能電池原理性器件。在AM 1.5的模擬太陽光照射下,電池的開路電壓達到1.94 V,短路電流密度0.07 mA/cm2,填充因子73%,電池光電轉換效率0.1%。對實驗結果的分析表明,電池效率較低的原因是較大電池串聯(lián)電阻導致了較小短路電流密度。本研究為制備具有更高開路電壓的高效太陽能電池提供了一種可能的新途徑。.