【摘 要】
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本报告进行了具有全光谱和抗辐照特性的InGaN电池与材料生长方面的研究工作,重点研究了吸收带边为2.7eV处作为顶电池的InGaN/GaN量子阱电池设计与材料的分子束外延生长.确立了生长过渡区所需的In组分与In/Ga束流比、生长温度以及并入率的定量关系,在此基础上获得了与国际水平相当的高质量In0.2Ga0.8N薄膜.高分辨X光双晶衍射的？-2θ联动扫描可清晰看到干涉条纹,(10.2)面摇摆曲线
【机 构】
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中科院苏州纳米所,纳米器件与相关材料研究部,江苏 215125
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本报告进行了具有全光谱和抗辐照特性的InGaN电池与材料生长方面的研究工作,重点研究了吸收带边为2.7eV处作为顶电池的InGaN/GaN量子阱电池设计与材料的分子束外延生长.确立了生长过渡区所需的In组分与In/Ga束流比、生长温度以及并入率的定量关系,在此基础上获得了与国际水平相当的高质量In0.2Ga0.8N薄膜.高分辨X光双晶衍射的？-2θ联动扫描可清晰看到干涉条纹,(10.2)面摇摆曲线的半高宽为610弧秒,室温光致发光谱的半高宽为93.9meV.设计并制备了发光波长位于460纳米的InGaN/GaN多量子阱太阳电池,详细研究了电池的聚光工作特性.芯片尺寸为2.5？2.5mm2的多量子阱太阳电池在一个AM1.5太阳下的开路电压达2.31V,详细分析了获得高开路电压的主要原因,即多量子阱材料具有良好的周期重复性和界面特性以及低反向饱和电流密度(10-19mA·cm-2量级).随着聚光倍数的增加,太阳电池的开路电压从2.31V增加到2.50V,随后出现饱和；当聚光倍数进一步增加时,可能由于太阳电池表面复合也增加,导致填充因子有所降低,转换效率有少许提升.同时,研究了电流扩展层、表面V型坑密度以及芯片尺寸对InGaN/GaN多量子阱电池的光伏特性影响.
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