InGaN/GaN多量子阱(InGaN/GaN MQW)太陽能電池是一種新型的太陽能電池。通過改變In組分,InGaN的禁帶寬度可以實現從0.7eV到3.4eV的連續(xù)變化,基本覆蓋太陽光光譜,理論上可以制造光電轉換效率極高的太陽能電池,因此受到大家的普遍關注。然而,高質量InGaN材料的生長非常困難,高光電轉換效率的InGaN/GaN MQW太陽能電池還難以實現。目前,InGaN/GaN MQW太陽能電池尚處于研究階段,國際上InGaN/GaN MQW太陽能電池的光電轉換效率徘徊在0.5%到3%之間。因此,本文從材料和器件結構兩方面深入研究了p-i-n結構的InGaN/GaN MQW太陽能電池,其中i層為InGaN/GaN多量子阱,p層為p-GaN,n層為n-GaN,主要成果如下:(1)研究了InGaN/GaN多量子阱周期數與InGaN層等效厚度對材料質量和器件性能的影響。研究結果表明,在i層總厚度保持不變的條件下,通過增加量子阱周期數并減少InGaN層等效厚度,能夠減少位錯密度并抑制InGaN合金的相分離,使材料質量得到改善。但是隨著InGaN層等效厚度的下降,材料對光的吸收強度減小。...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖5(網絡版彩色)壓電光電子學效應增強的太陽能電池性能.(a)壓電光電子學效應增強的PbS膠體量子點太陽能電池[31].(b)壓電光電子學效應增強的共軸CdS/Cu2S單根納米線太陽能電池[32].(c)壓電光電子學效應增強的基于ZnO納米線陣列結構的硅基太陽能電池[10].(d)壓電光電子學效應增強的基于InGaN/GaN多量子阱結構的薄膜太陽能電池[33]

太陽能電池結構通常包含至少一個肖特基結或者一個pn結,當太陽光照射到結上時,光生載流子在內建電場的作用下迅速分離,產生光伏效應.利用壓電光電子學效應,界面處的壓電極化電荷和壓電勢能有效調制界面處能帶結構,進而調控光生載流子的產生、輸運、分離或復合,從而提高太陽能電池的性能.201....

圖2.8MOCVD生長機理示意圖

通過控制銦源流量來控制銦鎵氮中銦的組分；可以通過控制硅烷或制相應n區(qū)和p區(qū)的摻雜濃度。室內發(fā)生復雜的化學反應。以生長氮化鎵為例，鎵源為三甲基鎵，下：3334Ga(CH)NHGaN3CH物氣體分子進入反應室后混合在一起，有一部分反應物氣體分子吸，....

圖2.17輕敲式掃描示意圖

子的作用會影響探針的振幅和相位，通過對探針振幅和相位的信號處理可以得到樣品表面的形貌。本文的AFM測試采用了輕敲模式。圖2.17輕敲式掃描示意圖

圖3.1InGaN/GaN多量子阱外延薄膜SEM照片

aN/GaN多量子阱結構對太陽能電池本結構是一個pn結，從第二章太陽能電池基本電荷區(qū)是光電轉換最重要的部分，pn結空間電荷光電流。而pn結空間電荷區(qū)通常很窄，不能充。p-i-n結構的太陽能電池通過在pn結之間插入，使入射太陽能電池的光子能被充分吸收。因此重要。本....

本文編號：4032366