单晶Si、单结GaAs太阳能电池的激光损伤特性对比研究

• 作者: 朱荣臻 江天 王睿 程湘爱 许中杰
• 来源期刊: 红外与毫米波学报
• 学科: 工学
• 关键词: 太阳能电池 激光损伤 单晶Si 单结GaAs COMSOL 扫描电镜 X射线光电子能谱仪
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 页码范围: 479-485
• 页数: 7页
• 分类号: TB43
• 字数: 3676字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2015.04.017

摘要

采用1064 nm纳秒脉冲激光辐照单晶Si、单结GaAs太阳能电池,针对不同强度激光辐照太阳能电池的损伤特性进行了实验研究,得出激光光斑聚焦在电池栅线上时,电池更易损伤,单晶Si电池的栅线打断之后仍能很好工作,单结GaAs电池却完全失效,这是由于高掺杂的基底锗熔融凝固连接栅线,导通电池正负极.实验结果还表明,激光辐照在电池表面时,对单晶Si电池基本没有影响,而GaAs电池输出性能也没有很大幅度的下降.理论分析了纳秒激光对电池的损伤主要是热、力效应共同作用的结果.热效应使材料熔化、气化,力效应主要沿着激光传输的方向,垂直于材料表面.常温下Si材料对1 064 nm有较强的本征吸收,GaAs电池的GaAs层透过1 064 nm,Ge基底本征吸收1 064 nm,Ge材料的熔点低于Si材料且其禁带宽度更窄,故其初始损伤阈值略低.通过SEM扫描电镜、激光拉曼材料分析及X射线光电子能谱仪等分析手段对实验结果进行了验证.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	程湘爱	国防科学技术大学光电科学与工程学院	47	437	12.0	17.0
5	许中杰	国防科学技术大学光电科学与工程学院	14	61	5.0	7.0
6	王睿	国防科学技术大学光电科学与工程学院	22	123	7.0	10.0
7	江天	国防科学技术大学光电科学与工程学院	12	53	5.0	7.0
8	朱荣臻	国防科学技术大学光电科学与工程学院	2	12	1.0	2.0