GaN/Si单异质结太阳电池的模拟

• 作者: 王傲霜 肖清泉 陈豪 谢泉
• 来源期刊: 光学学报
• 关键词: 材料 晶体硅太阳电池 wxAMPS软件 GaN/Si单异质结 转换效率
• 年，卷（期）: 2020,（24）
• 所属期刊栏目: 材料|Materials
• 页码范围: 114-121
• 页数: 8页
• 分类号: TM914.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202040.2416001

摘要

采用wxAMPS软件模拟了GaN/Si单异质结太阳电池,研究了电池各层掺杂浓度、厚度及温度对电池开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)、填充因子(F)和光电转换效率的影响.模拟结果表明,随着Si层受主浓度的增大,Jsc减小,VOC、F和转换效率均增大.当GaN掺杂浓度为5×1018 cm-3、Si掺杂浓度为5×1019 cm-3时,Si层厚度为16 μm的超薄电池的转换效率可达到16.91％.随着Si层厚度的增加,VOC、JSC、F和转换效率均增大.GaN层厚度为0.005 μm、Si层厚度为100μm时,转换效率可达到24.58％.研究结果表明,当GaN/Si单异质结太阳电池的厚度为目前最高效硅基太阳电池厚度的60％时,前者的效率达到后者的92％.研究结果有助于制备高效的GaN/Si单异质结太阳电池.