雙結(jié)InGaN疊層太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、InGaN材料由于其禁帶寬度在0.7eV到3.4eV之間且可調(diào)，能帶覆蓋整個(gè)太陽(yáng)光譜，使高性能疊層太陽(yáng)能電池的制備成為可能。除此以外，其還具有直接帶隙、吸收系數(shù)大、遷移率高、抗輻射能力強(qiáng)等潛在的優(yōu)點(diǎn)，使其成為一種重要的光伏材料。本論文以雙結(jié)InGaN疊層電池為研究對(duì)象，通過(guò)Silvaco軟件數(shù)值模擬的方法，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究：
　　 (1)通過(guò)對(duì)雙結(jié)電池的結(jié)構(gòu)和理論研究，表明最為可行的結(jié)構(gòu)是通過(guò)隧道結(jié)將兩個(gè)子電池連接起來(lái)；

2、雙結(jié)電池的開(kāi)路電壓為各個(gè)子電池電壓之和；短路電流密度由電流較小的子電池決定；當(dāng)兩個(gè)子電池電流匹配時(shí)，轉(zhuǎn)換效率最高。
　　 (2)雙結(jié)InGaN電池從頂電池和底電池禁帶寬度匹配、子電池電流的匹配、隧道結(jié)濃度和厚度四個(gè)方面進(jìn)行模擬分析。研究結(jié)果表明雙結(jié)InGaN疊層電池最匹配的頂電池和底電池禁帶寬度組合是1.66eV和0.93eV；電流匹配時(shí)，在優(yōu)化的隧道結(jié)厚度和濃度下得到雙結(jié)InGaN疊層電池的轉(zhuǎn)換效率高達(dá)28.04％。