全Si型太阳电池中Si量子点超晶格结构制备及其特性研究

摘要

基于Si量子点超晶格结构的第三代全Si型太阳能电池，由于其无毒、原材料丰富、高效率、低成本而引起了广泛的研究兴趣。我们利用双电子束蒸发源，率先快速高效地制备出大面积、低成本的多层Si量子点超晶格结构，成功地将Si量子点嵌入在SiO2和SiO2构成的势垒中。透射电镜的观察表明平均尺寸在5.0nm左右；Si量子点层之间的SiO2的势垒厚度约为4nm左右。光致发光光谱(PL)和拉曼光谱的测量表明多层Si量子点超晶格结构的量子效应，对能带的调节作用非常明显，可应用到全Si第三代太阳能电池中去。并将简化结构的Si量子点层与125mm单晶硅电池结合起来，测试表明在短波长，其量子效率有着较为明显的改善。