InGaN基超高效率太陽電池理論研究.pdf

1、作為Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體太陽電池材料中新的一員，InGaN材料具有在禁帶寬度0.7eV～3.4eV范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，幾乎覆蓋整個太陽光譜等一系列優(yōu)點(diǎn)，引起人們的關(guān)注。本論文旨在從理論方面對InGaN基超高效率太陽電池進(jìn)行研究。本論文的工作、創(chuàng)新點(diǎn)主要包括：
　　 1．本文應(yīng)用AMPS-1D軟件對疊層InGaN基太陽電池（單結(jié)、雙結(jié)、三結(jié)）進(jìn)行模擬，得到了疊層InGaN基太陽電池的I-V特性、能帶結(jié)構(gòu)、內(nèi)建電場分布等重要特性。而后本

2、文將自己的模擬結(jié)果和相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)果進(jìn)行了比較，分析了產(chǎn)生不同的原因：①本文采用的是DOS模式而不是lifetime模式，并忽略了InGaN材料中的缺陷，所以本文得到的單結(jié)太陽電池效率比第四章中的參考文獻(xiàn)[4]的結(jié)果高一些。②本文采用的軟件AMPS是基于第一性原理、太陽電池基本方程：連續(xù)性方程和Poinsson方程，它們比光照條件下理想pn結(jié)方程更為基本，所以本文可以提供比相關(guān)文獻(xiàn)更多的關(guān)于InGaN疊層太陽電池的信息如能帶結(jié)構(gòu)等等。

3、r>　　 2．本文將氫有效質(zhì)量理論（HEMT）應(yīng)用于InGaN基太陽電池材料（高In組分），得到了In0.65Ga0.35N太陽電池材料中的淺能級施主和受主的重要性質(zhì)參數(shù)電離能；在此基礎(chǔ)上本文得到了室溫條件下In0.65Ga0.35N的淺能級施主和受主強(qiáng)電離時的雜質(zhì)濃度范圍，并估算了產(chǎn)生雜質(zhì)能帶的最低施主和受主濃度。而后本文用AMPS軟件對含有淺能級施主和受主的In0.65Ga0.35N單結(jié)太陽電池進(jìn)行模擬，詳細(xì)討論了淺能級施主和受主