GaAs纳米线阵列太阳能电池的设计与优化

• 作者: 刘开贤 史建华 田少华 蔺吉虹
• 来源期刊: 光子学报
• 学科: 工学
• 关键词: 太阳能电池 砷化镓纳米线 有限时域差分 光吸收 模拟
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 光电子学
• 页码范围: 82-87
• 分类号: TN303
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/gzxb20164504.0425002

摘要

为了得到纳米线阵列太阳能电池的最优转换效率,通过仿真计算对GaAs轴向pin结纳米线阵列进行了结构优化.首先利用三维有限时域差分法分析了GaAs纳米线阵列的光吸收特性,并对其直径、密度等结构参量进行优化,优化后的GaAs纳米线阵列的光吸收率可达87.4％.在此基础上,利用Sentaurus软件包中的电学仿真模块分析了电池的电学性能,并根据光生载流子在纳米线中的分布,对轴向pin结结构进行优化,最终优化过的太阳能电池功率转换效率可达到17.6％.分析结果表明,通过钝化处理以降低GaAs纳米线的表面复合速率,可显著提升电池的功率转换效率,而通过减小纳米线顶端高掺杂区域的体积,可减少载流子复合损耗,从而提高电池效率.该研究可为制作高性能的纳米线太阳能电池提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	田少华	中国传媒大学理学院	8	3	1.0	1.0
2	史建华	中国传媒大学理学院	10	8	2.0	2.0
3	刘开贤	中国传媒大学理学院	12	11	2.0	3.0
4	蔺吉虹	中国传媒大学理学院	1	3	1.0	1.0