In组分和势垒层掺杂浓度的变化对基于InGaN全固态太阳能电池的影响

摘要

光子增强热电子发射(PETE)全固态太阳能电池是PETE研究的一个重要方向.本文选择P型重掺杂的窄带隙Inx Ga1-x N材料作为吸收层,N型掺杂的宽带隙的Inx Ga1-x N材料作为势垒层组成全固态太阳能电池,运用AMPS-1D软件研究In组分和势垒层掺杂浓度对InGaN全固态太阳能电池性能的影响,结果得到了InGaN重掺杂浓度的临界值为3.94×1019/cm3,发现全固态太阳能电池的光电转换效率会随着势垒层In组分的变化而变化,并由此得出最优的组合为:吸收层In组分为0.75,势垒层In组分为0.58,光电转换效率为31.333％.进一步研究该组合发现光电转换效率会随着势垒层掺杂浓度的升高而降低,最优的势垒层掺杂浓度不易超过2×1019/cm3,调节势垒层In组分可以起到调节势垒高度的作用,本文的结果将为InGaN全固态太阳能电池的制备提供理论支持.