MI-Al_xGa(1-x)As/GaAs太阳电池中界面势的构成及其界面复合分析

在MIp AlxGa1 xAs结构的I层表面上 ,引入固定负电荷 ,并用减反射膜覆盖 ,将p Al1 xGaxAs层中的空穴感应至界面 ,可建立界面电子感应势垒 ,并将其构成MIp AlxGa1 xAs/p n n+ GaAs太阳电池。通过求解泊松方程 ,理论上分析了界面感应势的高度、宽度与 p AlxGa1 xAs层掺杂浓度及减反射膜中固定负电荷面密度的关系 ,以及该感应势的建立对电池界面复合速度的影响。结果表明 ,p AlxGa1 xAs层掺杂浓度的降低以及固定负电荷面密度的增高 ,都将导致界面感应势的高度与宽度的增加 ,从而能有效降低电池界面复合速度几个量级 。

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

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。

H_(2)O和O_(3)对热原子层沉积Al_(2)O_(3)薄膜性能研究

采用热原子层沉积的方法,以三甲基铝(TMA)为铝源,配合H_(2)O、O_(3)及H_(2)O+O_(3)这3种不同的氧化剂制备Al_(2)O_(3)薄膜并研究Al_(2)O_(3)薄膜的生长、元素分布、薄膜结构和表面钝化质量随氧化剂种类和后退火工艺的变化规律。结果表明,H_(2)O基的Al_(2)O_(3)薄膜具有较高的沉积速率及薄膜折射率,同时具有较低的杂质元素浓度和界面态缺陷密度;O_(3)基的Al_(2)O_(3)薄膜则具有较高的固定负电荷密度和较好的热稳定性。通过在O_(3)工艺中加入H_(2)O,可有效降低Al_(2)O_(3)薄膜中杂质元素浓度和界面缺陷态密度,同时保留O_(3)基Al_(2)O_(3)薄膜中较高的固定负电荷密度,从而在钝化性能上兼具两者的优势。