新型MIp^+-Al_(0.3)Ga_(0.7)As/p-n-n^+-GaAs太阳电池的设计与I-V特性理论分析

摘要

为充分利用太阳光的短波部分,将AlxGa1-xAs设计为电池的又一个光伏工作层,并引入固定负电荷,建立界面感应势垒,形成MIp+-AlGaAs感应结,有效降低界面对光生电子的复合。以制作工艺简单的p+-AlGaAs／p-GaAs界面,将感应结与p／n-GaAs部分连接起来,构成新型高效率复合结构MIp+-Al0.3Ga0.7As／p-n-n+-GaAs太阳电池。其I-V特性理论研究绐果表明,选择合适的负电荷面密度数和Al0.3Ga0.7As层的掺杂浓度,即:建立合适高度的感应势垒,可显著降低界面复合速度近8个数量级。优化设计得到的整个电池的效率为31.5％,较传统的窗口层电池有明显提高。