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光学学报
ESCI,EI,SCOPUS,CJCR,CSCD,北图
2017年第37卷第2期2页
不同背场的GaAs基单结太阳能电池IV特性及分析
录用时间:2016-09-15
论文栏目
光学器件
作者单位
1 江苏省专用集成电路设计重点实验室
2 南通 江苏 南通大学理学院
3 中国科学院苏州纳米所
论文摘要
太阳能是一种新型能源,既易于获得且又环保,其对于解决目前的能源和环境问题都具有十分重要的意义。其中,III-V族GaAs基太阳能电池由于其独特的优势而被备受关注。文章详细介绍了其原理、等效电路及性能参数,基于TCAD仿真工具,实现了背场分别为InAlGaP和InAlP的两种新型GaAs基太阳能电池,并对其结构和性能进行仿真。同时,通过MBE设备制备了这两种太阳能电池,并测试其IV特性。仿真和实验结果表明,考虑Rs和Rsh对太阳能电池IV曲线的实际影响后,仿真结果与实验结果基本一致。重掺杂2×1018cm-3 的InAlGaP作为GaAs太阳能电池背场时,IV曲线是典型的太阳能电池的IV特性。重掺杂2×1018cm-3的InAlP作为GaAs太阳能电池背场时,IV曲线呈现S形变化。分析结果表明,背场与基层形成漂移场,加速了光生少数载流子在电池中的输运,提高了光生电流,同时,背场将光生少数载流子反射回有源区,降低了背表面的复合概率。当InAlP作为背场时,由于异质结的存在,影响了载流子的运输,在较小的偏压下,载流子主要通过隧道效应越过势垒,在较大的偏压下,载流子主要通过热电子发射越过势垒,因此IV曲线呈现S形变化。
引用本文
谢波实, 罗向东, 陆书龙, 代盼. 不同背场的GaAs基单结太阳能电池IV特性及分析[J]. 光学学报, 2017, 37(2): 2. 
DOI:10.3788/aos201737.02光学器件02
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