垂直结构InGaN太阳能电池结构设计与光电性能提升

发布时间：2024-10-05 01:36

　　为了优化InGaN太阳能电池的结构并有效的指导实际电池的制备,本文通过InGaN太阳能电池的结构设计和抑制极化效应对电池的负面影响等方式来提高电池性能,进行了以下几个方面的研究：1、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,十分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。我们进一步设计了垂直结构的InGaN太阳能电池,并通过APSYS仿真软件对垂直结构的InGaN太阳能电池性能进行研究,结果发现垂直结构的InGaN的短路电流得到了明显的提高。2、研究了Ga极性和N极性下In组分渐变结构对InGaN太阳能电池性能的影响。通过APSYS软件,分别建立Ga极性和N极性下本征层In组分为x的结构A、In...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景
    1.2 太阳能电池的发展历史
    1.3 InGaN太阳能电池
    1.4 本论文主要的研究工作
第2章 p-i-n结构InGaN太阳能电池研究基础
    2.1 半导体太阳能电池的工作原理及理论模型
    2.2 太阳能电池的光电特性和主要性能参数
    2.3 InGaN太阳能电池制备工艺及性能测试系统
    2.4 太阳能电池制备工艺主要设备
第3章 In组分梯度渐变的n-i-p结构InGaN太阳能电池性能研究
    3.1 引言
    3.2 In组分梯度渐变n-i-p结构InGaN太阳能电池的仿真
    3.3 垂直结构InGaN太阳能电池的结构设计
    3.4 本章小结
第4章 不同极性下In组分渐变结构的InGaN太阳能电池性能研究
    4.1 引言
    4.2 Ga极性下渐变结构对InGaN电池性能的影响
    4.3 N极性下渐变结构对InGaN电池性能的影响
    4.4 本章小结
第5章 低位错密度AlGaN外延层的制备方法
    5.1 引言
    5.2 低位错密度AlN外延层的制备
    5.3 低位错密度Al_(0.5)Ga_(0.5)N外延层的制备
    5.4 低位错密度AlGaN外延层的形成机制
    5.5 本章小结
全文总结
参考文献
攻读学位期间发表的学术成果
致谢



本文编号：4007388