论文部分内容阅读
热光伏(TPV)电池是一种可以直接将高温热辐射体发出的近红外辐射能通过半导体p-n结直接转换成电能的半导体光伏器件。目前，基于InP衬底的InGaAs材料因禁带较窄且宽度可调而成为研制热光伏电池的热门材料之一。本论文讨论了InGaAs热光伏电池及其单片连接组件(MIM)的结构设计和工艺优化问题，主要内容包括: (1)晶格匹配和晶格失配InGaAs热光伏电池的研制。通过对晶格失配电池结构和制造工艺的优化，在AM1.5G标准太阳光谱下将其转换效率从5.06％提高到8.1％，同时，在1000℃的黑体辐射谱下获得了0.303V的开路电压和831mA/cm2的短路电流密度。 (2)热光伏电池MIM的结构设计和制作。利用半导体工艺的方法将6个失配电池单元串联，从而实现了MIM的制作，并在AM1.5G标准太阳光谱下获得了1.2V开路电压和55mA/cm2短路电流密度。 (3)工艺优化。优化内容主要包括Si3N4钝化层的PECVD淀积，光刻，隔离槽的等离子体刻蚀(ICP)，InGaAs接触层的湿法腐蚀以及TiO2/SiO2抗反射膜制备等。