石墨烯-硅肖特基結(jié)太陽電池的開路電壓、短路電流密度較低,其主要是受到本征石墨烯較小的功函數(shù)及較大的薄膜電阻的影響。針對這些問題,該文基于實驗報道的石墨烯和晶硅電學(xué)參數(shù),利用AFORS-HET軟件對石墨烯-硅肖特基結(jié)太陽電池進(jìn)行仿真模擬。模擬結(jié)果表明,石墨烯層中的受主濃度、功函數(shù)、及禁帶寬度的增加都能提高開路電壓。而晶硅層施主濃度的提升則會使開路電壓下降,隨著晶硅施主濃度的增加,開路電壓從494.1 mV下降到386.6 mV。最后對晶硅及石墨烯層的厚度優(yōu)化,電池效率達(dá)到11.92%,為目前報道此種結(jié)構(gòu)電池的模擬最高值。 

【文章來源】：太陽能學(xué)報. 2020,41(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

模擬器件的結(jié)構(gòu)與能帶示意圖

在實驗中可通過摻雜來調(diào)節(jié)石墨烯的帶隙[21]，不同帶隙的石墨烯對太陽電池性能的影響也不同。圖3a和圖3b表示石墨烯帶隙寬度與電池性能的關(guān)系，從圖中可看出，JSC、VOC、FF、η都隨著帶隙寬度的增加而增大。當(dāng)石墨烯禁帶寬度增加時，肖特基結(jié)中的載流子在界面處的隧穿幾率減小，結(jié)區(qū)對光生載流子的收集能力增強(qiáng)，反向飽和電流減小，內(nèi)建電場增強(qiáng)，提高了電池的開路電壓。圖2 石墨烯層不同受主濃度、功函數(shù)時的電池性能

石墨烯層不同受主濃度、功函數(shù)時的電池性能

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3003182