抑制多能級(jí)量子點(diǎn)電子空穴對(duì)復(fù)合研究.pdf

1、雖然利用量子相干可以消除半導(dǎo)體太陽能電池中單能級(jí)電子空穴對(duì)的復(fù)合，但對(duì)太陽能譜利用帶寬非常有限。理論上采用分光鏡分離太陽光光譜的辦法，將不同能量的光子分配到不同太陽能電池中半導(dǎo)體材料中的電子所吸收，各電子躍遷到激發(fā)態(tài)后，動(dòng)能就為零，從而消除熱損失。但這種辦法需要復(fù)雜的分光系統(tǒng)，吸收每個(gè)不同能量的光子都需要一個(gè)相應(yīng)的硅晶板，使得太陽能電池結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本成倍上升，并且由于這種排列的太陽能各子電池吸收的帶隙不同，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)不同的路端電壓，

2、需要去妥善處理，也會(huì)增加電池的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和制造成本，不利于太陽能電池的應(yīng)用。
　　 為了提高太陽能譜的利用帶寬，消除復(fù)合，和減小熱損失，我們提出了一個(gè)新的簡單可行的理論方案。通過成熟的半導(dǎo)體摻雜工藝，在半導(dǎo)體導(dǎo)帶和價(jià)帶之間形成恰當(dāng)?shù)膬蓚€(gè)中間能級(jí)，價(jià)帶上的電子可吸收高能光子直接躍遷到導(dǎo)帶，也可吸收低能光子躍遷到中間能級(jí)，二次吸收低能光子再躍遷到導(dǎo)帶上。這樣創(chuàng)造了更多吸收太陽能譜的通道，達(dá)到擴(kuò)展太陽光譜利用帶寬的目的，同時(shí)分別對(duì)導(dǎo)

3、帶和中間雙能級(jí)態(tài)施加兩個(gè)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)，可完全消除所有復(fù)合。我們發(fā)現(xiàn)了，完全消除復(fù)合的導(dǎo)帶上驅(qū)動(dòng)能級(jí)之間的相位關(guān)系()1=O和中間驅(qū)動(dòng)能級(jí)之間的相位關(guān)系cos()2=nd-nc/nd+nc條件，以及中間能態(tài)出現(xiàn)的位置條件nb=nd+nc-1。
　　 因此我們方案的提出，增加了太陽能譜的利用帶寬，抑制了復(fù)合，消除了熱損失，同時(shí)可以避免太陽能電池結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，也不會(huì)造成制造成本明顯上升，而太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率將大大提高，對(duì)太陽能電池的發(fā)展有