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硅锗量子阱结构在硅异质结太阳电池中应用的数值模拟

本站小编 Free考研考试/2021-12-29

摘要:利用半导体工艺和器件仿真软件silvaco TCAD (Technology Computer Aided Design), 模拟研究了采用硅/硅锗合金(silicon /silicon germanium alloy, Si/Si1-xGex)量子阱结构作为吸收层的薄膜晶体硅异质结(heterojunction with intrinsic thin layer, HIT)太阳电池各项性能. 模拟结果显示, 长波波段光学吸收随锗含量的增加而增加, 而开路电压则因Si1-xGex层带隙的降低而下降. 锗含量为0.25时, 短路电流密度的增加补偿了开路电压的衰减, 效率提升0.2%. 氢化非晶硅/晶体硅(a-Si:H/c-Si)界面空穴密度以及Si1-xGex量子阱的体空穴载流子浓度制约着空穴费米能级的位置, 进而影响到开路电压的大小. 随着锗含量增加, a-Si:H/c-Si 界面缺陷对开压的影响降低, Si1-xGex量子阱的体缺陷对开压的影响则相应增加. 高效率含Si1-xGex量子阱结构的硅异质结(HIT-QW)太阳电池的制备需要a-Si:H/c-Si界面缺陷的良好钝化以及高质量Si1-xGex量子阱的生长.
关键词: Si/Si1-xGex量子阱/
异质结太阳电池/
界面复合/
a-Si:H/c-Si

English Abstract


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