InGaN太阳能电池研制及其辐照效应研究

发布时间：2021-08-05 15:41

　　InGaN材料属于直接带隙半导体,不仅具有出色的吸收系数（比GaN材料高出一个数量级）,更为重要的是其能带可调,几乎与可见光完全匹配,因此InGaN材料在制造太阳能电池方面具有天然优势。近年来随着空间技术的不断发展,并结合InGaN材料出色的抗辐照特性,InGaN太阳能电池受到人们越来越多的关注。虽然InGaN太阳能电池在理论上有很高的光电转换效率,但实际制造中由于InGaN太阳能电池结构复杂,如氧化铟锡（ITO,Indium Tin Oxides）电极的厚度、有源区结构、p-GaN或n-GaN的生长以及刻蚀深度的控制等并不理想,使得InGaN太阳能电池效率较低,还远远达不到工业生产的需要。此外,由于InGaN太阳能电池结构复杂,当引入Co⁶⁰γ射线和质子等辐照后,辐照对器件表面或有源区的影响更为复杂,所有这些情况给InGaN太阳能电池制造及其辐照效应的研究带来严峻挑战。在此背景下,本文主要从InGaN太阳能电池的研制和辐射效应两个方面进行研究,深入分析了极化效应下光生载流子在InGaN/GaN多量子阱区域的隧穿机制,通过利用应力释放对遂穿效应的改善作用,研制出具... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：114 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

990-2016年世界各地区能源占比图和2016年世界能量分布图

图1.4 InGaN 和 GaAs 在辐照下电学(a)和光学(b)特性退化的比较多结太阳能电池对高能粒子的损伤更为敏感，高能粒子轰击后产生的缺陷表面为光生载流子有效的辐射中心，所以 GaAs、GaInP 等材料对高能粒子的损伤很。而对于窄禁带 InN 来说，其辐射引入的表面费米能级在导带以上，不能成为有复合中心，故对辐照的敏感性不强。近年来对 InGaN 材料的辐照效应研究如下：2001 年，Goodman S.A.等人对 n-GaN 材料做了一个系统研究[64]

图4.9 ITO 薄膜的 XPS 全谱扫描图后根据碳元素的位置确定其他元素的结合能。而对于 ITO 薄膜中的氧 XPS 测试如图 4.10 所示，此图是辐照后 ITO 测量 XPS 的氧元素的扫描仅仅给出氧状态的经验结合能扫描图形，如图 4.10 所示。但是仍需要SPEAK41 进行处理，处理后氧状态扫描图如 4.12b 所示。534 532 530 5282.0x1044.0x1046.0x1048.0x1041.0x105Intensity(a.u.)O1sO1s Scan AO1s Scan B

【参考文献】：
期刊论文
[1]A Mini Review: Can Graphene Be a Novel Material for Perovskite Solar Cell Applications?[J]. Eng Liang Lim,Chi Chin Yap,Mohammad Hafizuddin Hj Jumali,Mohd Asri Mat Teridi,Chin Hoong Teh.  Nano-Micro Letters. 2018(02)



本文编号：3324019