【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体光伏,尤其涉及一种高效、高可靠性的三结砷化镓(gaas)太阳电池,具体为一种具有量子点应力补偿结构的三结gaas太阳电池及其制作方法。
技术介绍
1、砷化镓(gaas)太阳电池因其优异的光电转换效率和出色的辐照稳定性,已广泛应用于航空航天等领域的空间电源系统。然而,传统的gaas太阳电池的性能受限于其固有的材料带隙(约1.42ev),这限制了其对太阳光谱中长波段光子的吸收能力。
2、为突破此限制,研究者普遍采用在电池基区(base region)中引入铟砷(inas)量子点结构的方法,利用量子点的量子尺寸效应来吸收能量较低的长波段光子,从而提升电池的短路电流密度。尽管如此,传统的量子点太阳电池设计仍存在以下一系列技术难题:
3、1、应力积累严重:inas与gaas之间存在高达7%的晶格失配。在异质外延生长过程中,这种巨大的失配会导致严重的应变能积累,极易在材料中生成位错、穿晶缺陷等晶体缺陷,反而会严重降低少数载流子寿命和扩散长度,影响电池性能。
4、2、载流子复合增强:量子点在能带
...【技术保护点】
1.一种具有量子点结构的三结砷化镓太阳电池,其依次层叠设置有底电池、中电池和顶电池,所述中电池和底电池之间通过中底隧穿结连接,所述顶电池和中电池之间通过中顶隧穿结连接,其特征在于,所述中电池的基区包括:
2.根据权利要求1所述的一种具有量子点结构的三结砷化镓太阳电池,其特征在于:所述InGaAs量子点基区中,沿外延生长方向厚度为处的In摩尔组分满足以下关系式:
3.根据权利要求2所述的一种具有量子点结构的三结砷化镓太阳电池,其特征在于:所述初始In摩尔组分的范围为5%至15%,所述曲率调节因子的取值范围为2至4。
4.根据权利要求1
...【技术特征摘要】
1.一种具有量子点结构的三结砷化镓太阳电池,其依次层叠设置有底电池、中电池和顶电池,所述中电池和底电池之间通过中底隧穿结连接,所述顶电池和中电池之间通过中顶隧穿结连接,其特征在于,所述中电池的基区包括:
2.根据权利要求1所述的一种具有量子点结构的三结砷化镓太阳电池,其特征在于:所述ingaas量子点基区中,沿外延生长方向厚度为处的in摩尔组分满足以下关系式:
3.根据权利要求2所述的一种具有量子点结构的三结砷化镓太阳电池,其特征在于:所述初始in摩尔组分的范围为5%至15%,所述曲率调节因子的取值范围为2至4。
4.根据权利要求1所述的一种具有量子点结构的三结砷化镓太阳电池,其特征在于:所述gaasp体材料基区为gaas(1-y)py,其中p的摩尔组分y的范围为5%至25%。
5.根据权利要求4所述的一种具有量子点结构的三结砷化镓太阳电池,其特征在于:...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐培强,吴怡君,刘文华,刘芬,陈晨,袁阳洋,
申请(专利权)人:江西科技学院,
类型:发明
国别省市:
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