n-GaInP_2/p-Ge异质结热光伏电池特性分析

【摘要】：热光伏电池是当前研究的热点,目前同质结Ge电池的研究较为常见,而GaInP2/Ge异质结电池还未见相关报道。本文首先对比GaInP2/Ge异质结与GaInP2/Ge/Ge同质结的能带图,发现异质结界面处的阶跃势垒位于内建电场内部,以至于阶跃势垒不影响载流子输运,能提高器件的性能。然后通过MOCVD在P型Ge衬底上外延高质量、宽带隙的单晶GaInP2层,并进行TEM-EDX线性扫描、I-V测试,研究结果表明,利用MOCVD技术制备的GaInP2/Ge异质结界面陡峭且GaInP2并未向Ge内扩散;通过优化器件工艺4cm2全面积电池效率最终达到5.18%(AM1.5,25℃)。根据J-V曲线方程推算出串并联电阻(Rs、Rsh)、反向饱和电流密度(J0)和二极管品质因子(A)等参数,为电池性能的进一步提高获得主要的突破路径。 【作者单位】： 中国电子科技集团公司第十八研究所;山东省军区71496部队;
【关键词】： 热光伏 Ge GaInP 异质结 J-V特性
【基金】：国家高技术研究发展计划(863计划)(11G20047)
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： (Received 11 June 2015,accepted 4 August 2015)1引言目前国外关于热光伏技术[1-3]的研究是个热点,许多著名光伏研究机构和大学都在积极开展热光伏电池[4]的研究。国内关于热光伏技术的研究还很少,主要处在模型计算和电池材料的基础研究阶段。热光伏电池由于其可使用的热源

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