1.0eV GaAs基InAs量子点太阳能电池

• 作者: 刘洁 孙令 江洋 王文奇 王文新 王禄 贾海强 陈弘 马紫光
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 量子点 Ⅲ-Ⅴ半导体 太阳能电池
• 年，卷（期）: 2017,（26）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 3044-3049
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N972017-00295

摘要

三结InGaP/GaAs/Ge太阳能电池理论设计中加入带隙为1.0 eV的材料代替带隙为1.4 eV的GaAs中间电池有助于解决多结串联电池的电流阻塞效应实现电流匹配,然而带隙为1.0 eV的InGaAs和GaInNAs外延困难.我们利用分子束外延方法外延得到In0.15Ga0.85As量子阱,InAs dots-in-well量子点以调整太阳能电池带隙.X射线衍射谱中观察到了量子阱的多级卫星衍射峰,量子阱界面陡峭.扫描透射图显示量子点呈金字塔状,量子点的高度约为12 nm,底边长约为27 nm.由原子力显微镜图可知,量子点密度约为2×1010 cm-2.低温光致发光谱显示量子点在As4束流下呈双模分布.光电流响应谱显示InAs dots-in-well量子点太阳能电池吸收波长可以达到1300 nm,相应于带隙约为1.0 eV.器件J-V特性显示短路电流相比于GaAs标准p-i-n电池增加了37.8％.这表明该InAs dots-in-well量子点太阳能电池有望改善多结太阳能电池的设计中的电流阻塞效应,实现电流匹配,在多结太阳能电池的设计中具有广阔的应用前景.