极化增强的p-i-n结InGaN太阳电池制造技术

本发明专利技术公开了一种极化增强的p-i-n结InGaN太阳电池，其结构由下至上依次为：衬底、GaN层、全应变弛豫高In组分InyGa1-yN层、InGaN超晶格层、高In组分n-InyGa1-yN层、高In组分i-InxGa1-xN层、高In组分p-InyGa1-yN层、p-GaN覆盖层；在高In组分n-InyGa1-yN层上引出负电极，在p-GaN覆盖层上引出正电极。本发明专利技术的p-i-n结InGaN太阳电池结构是直接生长在全应变弛豫InGaN层与InGaN超晶格层上的，全应变弛豫InGaN层与InGaN超晶格层不会对p-i-n结InGaN太阳电池层产生失配应力，可以有效提高p-i-n结InGaN太阳电池材料的质量和电池转换效率；另外较高In组分的n-InGaN层与p-InGaN层将较低In组分的i-InGaN层夹在中间，品格的失配在i-InGaN层中引入了拉应变，可进一步提高p-i-n结InGaN太阳电池的转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳电池，尤其涉及一种p-1-n结InGaN太阳电池。
技术介绍
太阳能是人类取之不尽用之不竭的绿色能源，而太阳电池要是利用光伏效应把太阳光能转换成电能的一种光电子器件，可广泛用于航空航天、国防、工农业、信息电子、住房汽车等领域，为人类可持续发展提供了一项非常重要的能源。传统的太阳电池材料主要有Si系列，GaAs系列以及其它系列等材料，但是它们的光电转换效率有限，目前Si系列和GaAs系列的单结太阳电池最高只能达到17%和25%，最主要原因是这些太阳电池材料的能隙宽度只对应太阳光谱的一部分，只能吸收部分太阳 光能量，另外，有些材料(如硅)是间接带隙材料，吸收系数低，电池吸收区厚，量子效率低。近十几年来，人们开始研究第三代半导体材料——以GaN及AlGaN、InGaN等合金为代表的III族氮化物材料。由于它们是直接带隙材料，有很高的吸收系数，且具有优异的物理、化学性质，在蓝光发射器件、紫外光探测器件和高频大功率器件等应用方面取得了很大进展。近几年来，国外一些单位研究表明，高质量InN的带隙宽度仅为O. 7eV,而不是过去研究认为的1. 9eV。这样，InaGapaN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极化增强的p?i?n结InGaN太阳电池，其特征在于，其结构由下至上依次为：衬底(1)、GaN层(2)、全应变弛豫高In组分InyGa1?yN层(3)、InGaN超晶格层(4)、高In组分n?InyGa1?yN层(5)、高In组分i?InxGa1?xN层(7)、高In组分p?InyGa1?yN层(8)、p?GaN覆盖层(9)；在高In组分n?InyGa1?yN层(5)上引出负电极(6)，在p?GaN覆盖层(9)上引出正电极(10)。

【技术特征摘要】
1.一种极化增强的p-1-n结InGaN太阳电池，其特征在于，其结构由下至上依次为衬底⑴、GaN层⑵、全应变弛豫高In组分InyGai_yN层(3)、InGaN超晶格层⑷、高In组分I1-1nyGa^yN 层(5)、高 In 组分!L-1nxGahN 层(7)、高 In 组分 P-1nyGahyN 层(8) >p-GaN 覆盖层(9);在高In组分n-1nyGai_yN层(5)上引出负电极(6)，在ρ-GaN覆盖层(9)上引出正电极(10)。2.根据权利要求1所述的p-1-n结InGaN太阳电池，其特征在于所述InGaN超晶格层⑷由3 10个周期的高In组分InyGai_yN/GaN异质结组成，每个刷期中的InyGai_yN层厚度为I 5nm, GaN层厚度为I 5nm。3.根据权利要求1或2所述的p-1-n结InGaN太阳电池，其特征在于所述y满足O. 3 ^ y ^ 1，所述X满足0.2<叉<0.9,且叉<7。4.根据权利要求3所述的p-1-n结InGaN太阳电池，其特征在于所述全应变弛豫高In 组分 InyGa1J 层(3)厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敦军，张开骁，张荣，郑有炓，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：