基于杂质光伏效应的镍掺杂对砷化镓太阳电池性能的影响

【摘要】：利用杂质光伏效应能够使太阳电池充分利用那些能量小于禁带宽度的太阳光子,从而提高电池的转换效率.为了更好地利用杂质光伏效应提高砷化镓太阳电池的转换效率,本文利用数值方法研究在砷化镓太阳电池中掺入镍杂质以形成杂质光伏太阳电池,分析掺镍对电池的短路电流密度、开路电压以及转换效率的影响;同时,探讨电池的陷光结构对杂质光伏太阳电池器件性能的影响.结果表明:利用杂质光伏效应掺入镍杂质能够增加子带光子的吸收,使得电池转换效率提高3.32%;转换效率的提高在于杂质光伏效应使电池的红外光谱响应得到扩展;另外,拥有良好的陷光结构是取得好的杂质光伏效应的关键.由此得出:在砷化镓太阳电池中掺镍形成杂质光伏太阳电池是一种能够提高砷化镓太阳电池转换效率的新方法. 【作者单位】： 南昌大学理学院;毫米波国家重点实验室;
【关键词】： 太阳电池 砷化镓 杂质光伏效应 镍 转换效率
【基金】：江西省自然科学基金项目(No.2010GZW0042) 江西省自然基金(No.20122BAB202002) 江西省教育厅科技项目(No.GJJ12007) 光电子材料与技术国家重点实验室开放基金项目(KF2010-MS-05) 毫米波国家重点实验室开放基金项目(No.K201216)资助
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 0引言砷化镓(GaAs)太阳电池是一种Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体太阳电池,具有光电转换效率高、温度特性好以及抗辐射能力强等优点,是国际公认的新一代高性能长寿命空间主电源和极具潜力的民间新能源[1-3].然而,GaAs太阳电池光伏发电的成本仍然较高,这就限制了它的更大范围的应用.因此

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