基于标准CMOS工艺的串联高压太阳能电池研究

【摘要】：基于标准互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺流程,设计了p+/N-well和n+/p-sub两类结构的太阳能电池单元,通过分析影响电池性能参数的主要因素,设计、制备出4种不同单元尺寸的电池结构。测试结果表明,在标准测试条件下,面积50μm×50μm的单元结构具有最优的性能参数,其开路电压和短路电流分别为0.49V和76.61μA/mm2,最大输出功率达29.44μW/mm2,光电转换效率为2.94%。基于优化的器件结构,将两类不同结构的电池单元串联实现了高压输出的太阳能电池,电池的输出电压为0.95V,短路电流和最大输出功率分别为13μA/mm2和10.5μW/mm2。 【作者单位】： 天津大学电子信息工程学院;
【关键词】： 能量采集 太阳能电池 高压输出 单片集成 互补金属氧化物半导体(CMOS)
【基金】：国家自然科学基金(61072010,61036002,61106052)资助项目
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1引言随着半导体技术节点的持续缩减,基于标准互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺制备的电路芯片和系统的尺寸和功耗不断降低。这使得通过外部环境的机械震动[1,2]、温度梯度[3,4]或太阳能[5~7]等形式进行能量采集,并对诸如射频识别(RFID)标签、无线传感网络节点等微系统实现自供

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