一种Si衬底上生长GaAs纳米柱作为i型层的Si基太阳能电池结构及其制备方法技术

本发明专利技术属于太阳能电池的技术领域，公开了一种Si衬底上生长GaAs纳米柱作为i型层的Si基太阳能电池结构及其制备方法。所述太阳能电池结构从下至上包括背面电极、Si衬底、i型层GaAs纳米柱、空穴传输层、正面电极；i型层GaAs纳米柱通过以下方法制备：1）将Si衬底进行高温退火，将Ga源和As源分别进行升温，As源先蒸发，然后裂解；2)在Si衬底上沉积一层Ga，高温生长GaAs纳米柱，低温继续生长，Si衬底上获得i型层GaAs纳米柱。本发明专利技术还公开了太阳能电池结构的制备方法。本发明专利技术使用Ga作为自催化剂，不会引入其他杂质，同时i型层GaAs纳米柱能够增强Si基太阳能电池太阳光的吸收，提升光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于si基gaas太阳电池领域，具体涉及一种si衬底上生长gaas纳米柱作为i型层的si基太阳能电池结构及其制备方法。

技术介绍

1、近年来，随着纳米技术的发展，低维纳米材料受到了越来越多的关注。一维纳米结构载流子的运动被局域在一个特定的方向，而在另外两个方向受到势垒限制。这赋予了一维纳米材料许多三维材料所不具备的性质。而三五(iii-v)族半导体纳米线在光电、电化学、传感器、量子计算等领域有着重要的研究意义和发展前景。其中，由于砷化镓(gaas)具有直接带隙、高吸收系数、高载流子迁移率、耐高温等特点，在太阳能电池、探测器、热电器件等方面获得了广泛的研究，成为了下一代高性能微电子光电器件研究领域的热点。

2、为了制备并应用gaas低维纳米材料，在传统的制备方法中，利用金(au)纳米颗粒作为催化剂所制备的gaas纳米材料的形貌和密度虽然得到较好控制，但au原子在生长过程中会扩散进纳米柱内，引入深杂质能级，从而增强非辐射复合，严重影响gaas纳米器件的电学性能，而用二氧化硅模版的选区生长方法则获得的gaas纳米柱缺陷较多，工艺繁杂等缺点。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Si衬底上生长GaAs纳米柱作为i型层的Si基太阳能电池结构，其特征在于：从下至上依次包括背面电极、Si衬底、GaAs纳米柱、空穴传输层、正面电极；

2.根据权利要求1所述Si衬底上生长GaAs纳米柱作为i型层的Si基太阳能电池结构，其特征在于：

3.根据权利要求1~2任一项所述Si衬底上生长GaAs纳米柱作为i型层的Si基太阳能电池结构的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述Si衬底上生长GaAs纳米柱作为i型层的Si基太阳能电池结构的制备方法，其特征在于：

5.根据权利要求3所述Si衬底上生长GaAs纳米柱...

【技术特征摘要】

1.一种si衬底上生长gaas纳米柱作为i型层的si基太阳能电池结构，其特征在于：从下至上依次包括背面电极、si衬底、gaas纳米柱、空穴传输层、正面电极；

2.根据权利要求1所述si衬底上生长gaas纳米柱作为i型层的si基太阳能电池结构，其特征在于：

3.根据权利要求1~2任一项所述si衬底上生长gaas纳米柱作为i型层的si基太阳能电池结构的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述si衬底上生长gaas纳米柱作为i型层的si基太阳能电池结构的制备方法，其特征在于：

5.根据权利要求3所述si衬底上生长gaas纳米柱作为i型层的si基太阳能电池结构的制备方法，其特征在于：步骤1）中si衬底的晶面为(100)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，王宜，刘勇，郭超英，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：