一种混合极性InGaN太阳能电池结构制造技术

本发明专利技术提供了一种混合极性InGaN太阳能电池结构，其包括：n型GaN层、i区光吸收层、p型GaN层、分别镀在n型GaN层和p型GaN层表面的金属电极；i区光吸收层位于n型GaN层的上面，p型GaN层位于i区光吸收层的上面；其中，n型GaN层、i区光吸收层的极性为Ga面极性、p型GaN层的极性为N面极性，太阳光由上表面入射到太阳能电池结构。本发明专利技术使得极化效应不会阻碍光生载流子的分离和输运，以得到高效的InGaN太阳能电池。

【技术实现步骤摘要】
一种混合极性InGaN太阳能电池结构
本专利技术属于太阳能电池
，特别是涉及一种混合极性InGaN太阳能电池结构。
技术介绍
InGaN合金材料的禁带宽度可随In组分的不同从0.7eV连续变化到3.4eV，这一变化范围对应的光波长覆盖了可见光的所有区域并延伸到近紫外区域和近红外区域,几乎与太阳光谱完美匹配，成为全光谱太阳能电池的重要材料。此外，InGaN材料具有高吸收系数，远高于单晶硅和GaAs，只需要很薄的InGaN材料即可吸收绝大部分太阳光。因此，如果使用InGaN材料制备太阳能电池，不仅可以节省原材料节约成本，还有望获得较高的功率质量比。此外，InGaN太阳能电池还具有抗辐照能力强等优点，在空间太阳能电池领域具有巨大的应用潜力，是国际光伏电池和氮化物材料研究领域的前沿研究方向。半导体太阳能电池的基本原理是靠p区和n区的空间电荷所产生的内建电场来分离光生电子空穴对，使光生电子被n区收集，光生空穴被p区收集。对于InGaN和GaN材料体系而言，材料中存在强的自发极化效应，同时由于InGaN层受到双轴压应力会另外产生一个压电极化电场，因此，InGaN太阳能电池的i区中不仅存在空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合极性InGaN太阳能电池结构，其包括：n型GaN层；i区光吸收层，位于n型GaN层的上面；p型GaN层，位于i区光吸收层的上面；分别镀在n型GaN层和p型GaN层表面的金属电极；其中，n型GaN层、i区光吸收层的极性为Ga面极性、p型GaN层的极性为N面极性，太阳光由上表面入射到太阳能电池结构。

【技术特征摘要】
1.一种混合极性InGaN太阳能电池结构，其包括：n型GaN层；i区光吸收层，位于n型GaN层的上面；p型GaN层，位于i区光吸收层的上面；分别镀在n型GaN层和p型GaN层表面的金属电极；其中，n型GaN层、i区光吸收层的极性为Ga面极性、p型GaN层的极性为N面极性，太阳光由上表面入射到太阳能电池结构。2.根据权利要求1所述的混合极性InGaN太阳能电池结构，其中，还包括：衬底；成核层，位于衬底的上面；Ⅲ族氮化物缓冲层，位于成核层的上面；其中，n型GaN层位于Ⅲ族氮化物缓冲层的上面，成核层、Ⅲ族氮化物缓冲层的极性为Ga面极性。3.根据权利要求1或2所述的混合极性InGaN太阳能电池结构，其中，p型GaN层为Mg掺杂，掺杂浓度为1×1017cm-3—1×1021cm-3，厚度范围为50nm—500nm。4.根据权利要求1或2所述的混合极性InGaN太阳能电池结构，其中，i区光吸收层以InxGa1-xN作为光吸收层或者以InxGa1-xN/GaN多量子阱结构作为光吸收层。5.根据权利要求4所述的混合极性InGaN太阳能电池结构，其中，以InxGa1-xN作为i区光吸收层时，In组分0.01≤x≤0.99，厚度范围为100nm—500nm；以InxGa1-xN/GaN多量子阱结构为i区光吸收层时，InxGa1-xN阱层In组分0.01≤x≤0.99，厚度范围为1nm—1...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖红领，王琨，王权，冯春，姜丽娟，李巍，王翠梅，王晓亮，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11