作為第三代半導(dǎo)體材料,InGaN憑借其優(yōu)異的光伏特性,近年來已成為國際上關(guān)注的熱點。InxGai-xN合金不僅具有連續(xù)可調(diào)的直接帶隙結(jié)構(gòu)（0.7～3.4eV）,其吸收光譜幾乎與太陽光譜完美匹配,還具有高吸收系數(shù)、高電子遷移率、高硬度、耐高溫、抗輻射能力強等優(yōu)點,是實現(xiàn)全光譜太陽能電池的理想材料,在高效太陽能電池方面展現(xiàn)出了巨大的發(fā)展?jié)摿�。本文以InGaN/GaN多量子阱太陽能電池為核心,在材料表征、器件制備、性能測試、極化效應(yīng)對器件的影響等多方面進行了細致深入的研究工作,主要研究成果包括以下幾個方面： （1）制作了In組分為0.2的InGaN/GaN多量子阱太陽能電池,將電池的光譜響應(yīng)拓展到475nm并獲得了良好的光電響應(yīng)特性,峰值內(nèi)外量子效率分別為16.5%和33.2%。器件的整體性能較佳,開路電壓（Voc）、短路電流（Jsc）、填充因子（FF）及轉(zhuǎn)換效率（η）分別為2.16V、0.55mA/cm2、60.1%和0.64%。 （2）研究了In0.2Ga0.8N/GaN多量子阱太陽能電池的光電特性。高分辨率X射線衍射（HRXRD）及原子力顯微鏡（AFM）的測試結(jié)果顯示,多量... 

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
TABLE OF CONTENTS
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 太陽能電池的發(fā)展歷史
        1.1.2 InGaN太陽能電池的研究意義
        1.1.3 InGaN太陽能電池的研究進展
        1.1.4 InGaN/GaN多量子阱太陽能電池的特點
    1.2 InGaN太陽能電池存在的問題及挑戰(zhàn)
        1.2.1 高In組分InGaN材料的生長
        1.2.2 極化效應(yīng)的影響
        1.2.3 p型摻雜及歐姆接觸
    1.3 本論文的研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
    參考文獻
第二章 InGaN/GaN多量子阱太陽能電池研究基礎(chǔ)
    2.1 太陽能電池基本原理
        2.1.1 太陽能電池的基本工作原理
        2.1.2 太陽能電池的光電特性及主要表征參數(shù)
    2.2 InGaN材料的生長技術(shù)及表征方法
        2.2.1 MOCVD生長技術(shù)
        2.2.2 InGaN材料的光電特性表征方法
    2.3 InGaN/GaN多量子阱太陽能電池制備工藝的主要設(shè)備及測試方法
        2.3.1 太陽能電池制備工藝主要設(shè)備
        2.3.2 測試系統(tǒng)及測試方法
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 InGaN/GaN多量子阱太陽能電池的制備及特性分析
    3.1 InGaN/GaN多量子阱太陽能電池材料及光學(xué)特性分析
    3.2 InGaN/GaN多量子阱太陽能電池的制備
    3.3 InGaN/GaN多量子阱太陽能電池的性能分析
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 極化效應(yīng)對InGaN/GaN多量子阱太陽能電池特性的影響
    4.1 Ⅲ族氮化物材料中的極化效應(yīng)
        4.1.1 極化產(chǎn)生的原因
        4.1.2 自發(fā)極化與壓電極化
        4.1.3 極化效應(yīng)的計算
    4.2
        4.2.1
        4.2.2 極化效應(yīng)對InGaN/GaN多量子阱太陽能電池特性的影響
    4.3 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 結(jié)論與展望
碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Dependence of InGaN solar cell performance on polarization-induced electric field and carrier lifetime[J]. 楊靜,趙德剛,江德生,劉宗順,陳平,李亮,吳亮亮,樂伶聰,李曉靜,何曉光,王輝,朱建軍,張書明,張寶順,楊輝.  Chinese Physics B. 2013(09)
[2]InGaN/GaN multiple quantum well solar cells with an enhanced open-circuit voltage[J]. 張小賓,王曉亮,肖紅領(lǐng),楊翠柏,侯奇峰,殷海波,陳竑,王占國.  Chinese Physics B. 2011(02)
[3]淺談太陽能硅電池的研究與發(fā)展[J]. 周水生,董建明,李艷芝.  煤. 2010(04)
[4]InN材料及器件的最新研究進展[J]. 丁少鋒,范廣涵,李述體,鄭樹文,陳琨.  材料導(dǎo)報. 2007(06)
[5]InN材料及其應(yīng)用[J]. 謝自力,張榮,畢朝霞,劉斌,修向前,顧書林,江若璉,韓平,朱順明,沈波,施毅,鄭有炓.  微納電子技術(shù). 2004(12)
[6]濺射電壓和鋁摻雜對透明導(dǎo)電氧化鋅薄膜性能的影響[J]. 施昌勇,沈克明.  稀有金屬. 2000(02)
[7]射頻磁控濺射制備的柔性襯底ZnO∶Al透明導(dǎo)電薄膜的研究[J]. 楊田林,張德恒,李滋然,馬洪磊,馬瑾.  太陽能學(xué)報. 1999(02)
[8]ZnO薄膜的光學(xué)性質(zhì)研究[J]. 賀洪波,易葵,范正修.  光學(xué)學(xué)報. 1998(06)
[9]ZnO∶Al透明導(dǎo)電薄膜的研制[J]. 應(yīng)春,沈杰,陳華仙,楊錫良,章壯健.  真空科學(xué)與技術(shù). 1998(02)

碩士論文
[1]一維電子隧穿壽命的理論研究[D]. 李惠.鄭州大學(xué) 2011
[2]纖鋅礦GaN和AlGaN體材料輸運特性的解析模型及其應(yīng)用研究[D]. 姚慶陽.西安電子科技大學(xué) 2011
[3]GaN基LED中極化效應(yīng)的研究與應(yīng)用[D]. 鄭清洪.廈門大學(xué) 2009



本文編號：3731616