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

1、InGaN材料由于其禁帶寬度在0.7eV到3.4eV之間且可調(diào)，能帶覆蓋整個太陽光譜，使高性能疊層太陽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、抗輻射能力強等潛在的優(yōu)點，使其成為一種重要的光伏材料。本論文以雙結(jié)InGaN疊層電池為研究對象，通過Silvaco軟件數(shù)值模擬的方法，從以下幾個方面進(jìn)行了研究：
　　 (1)通過對雙結(jié)電池的結(jié)構(gòu)和理論研究，表明最為可行的結(jié)構(gòu)是通過隧道結(jié)將兩個子電池連接起來；

2、雙結(jié)電池的開路電壓為各個子電池電壓之和；短路電流密度由電流較小的子電池決定；當(dāng)兩個子電池電流匹配時，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，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％。