带势垒层结构的砷化铟热光伏电池的液相外延制备方法技术

本发明专利技术公开了一种带势垒层结构的砷化铟热光伏电池的液相外延制备方法，该方法通过驱动马达将具有一定过冷度的各个生长源从砷化铟衬底表面推过，从而在衬底表明形成带势垒结构的砷化铟热光伏电池材料结构。本发明专利技术的制备方法更为简便，成本更为低廉，解决了现有技术高成本和高毒性的问题。

【技术实现步骤摘要】
带势垒层结构的砷化铟热光伏电池的液相外延制备方法
本专利技术涉及一种光伏电池，具体涉及一种带势垒层结构的砷化铟热光伏电池的液相外延制备方法。
技术介绍
热光伏电池能够将热辐射体发出的光或者是太阳光谱中的红外光通过半导体P-N结的光伏效应转换成电能[1-5]。其原理与太阳能电池相似，只是利用的辐射源不同而已。太阳能电池利用的光源是太阳光中的可见光波段，而热光伏电池利用的辐射源既可以是太阳光中的红外波段(太阳辐射光谱中约有43％的辐射能量在红外光谱区)，也可以是人为制造的温度在1000℃左右的热辐射体。由于热辐射体的温度远低于太阳温度，发射的大部分都是低能量红外光子，因此需要选择窄禁带半导体材料与之匹配。砷化铟(INAs)为Ⅲ-Ⅴ族窄禁带半导体材料，室温下的禁带宽度为0.354eV，其禁带宽度正好位于1000℃温区对应的红外辐射能量范围，是带隙最为匹配的半导体材料之一。传统的光伏电池设计为P-i-N结构[6，7]，如图2所示。这种设计结构的热光伏电池在室温下工作的缺陷是会产生较大的暗电流，从而降低了电池的效率和最终的输出功率。该结构探测器的暗电流主要由三种电流分量组成，分别为①反向扩散电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带势垒层结构的砷化铟热光伏电池的液相外延制备方法，所述的砷化铟热光伏电池的结构为：在衬底上依次为宽禁带的阻挡层、砷化铟的吸收层、砷化铟的表面层；两个电极分别做在腐蚀后台面的衬底上以及砷化铟表面层上；其特征在于，砷化铟热光伏电池的液相外延制备方法包括以下步骤：(1)外延生长温度和生长源组分的确定1)根据砷化铟二元化合物相图和铟砷锑磷四元合金相图确定外延生长温度点为550‑555℃，砷化铟生长源中铟的摩尔百分比范围为0.8‑0.9，砷的摩尔百分比为0.2‑0.1；铟砷锑磷生长源中磷的摩尔百分比范围为0.001‑0.0013，砷的摩尔百分比为0.01，锑的摩尔百分比范围为0.4‑0.4217，铟...

【技术特征摘要】
1.一种带势垒层结构的砷化铟热光伏电池的液相外延制备方法，所述的砷化铟热光伏电池的结构为：在衬底上依次为宽禁带的阻挡层、砷化铟的吸收层、砷化铟的表面层；两个电极分别做在腐蚀后台面的衬底上以及砷化铟表面层上；所述的宽禁带的阻挡层阻挡来自P区的电子扩散电流和表面电流，也阻挡来自N区的空穴扩散电流和表面电流；其特征在于，砷化铟热光伏电池的液相外延制备方法包括以下步骤：(1)外延生长温度和生长源组分的确定根据砷化铟二元化合物相图和铟砷锑磷四元合金相图确定外延生长温度点为550-555℃，砷化铟生长源中铟的摩尔百分比范围为0.8-0.9，砷的摩尔百分比为0.2-0.1；铟砷锑磷生长源中磷的摩尔百分比范围为0.001-0.0013，砷的摩尔百分比为0.01，锑的摩尔百分比范围为0.4-0.4217，铟的摩尔百分比范围为0.589-0.567；(2)铟砷锑磷四元合金掺杂类型的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡淑红，王洋，吕英飞，孙艳，戴宁，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31