【摘 要】
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InGaN材料因其具有连续可调的直接禁带宽度、高吸收系数、抗辐射等优良的光电特性,成为最具有前景的太阳电池材料。本文采用解析和数值的方法研究了InGaN太阳电池的光电转换
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InGaN材料因其具有连续可调的直接禁带宽度、高吸收系数、抗辐射等优良的光电特性,成为最具有前景的太阳电池材料。本文采用解析和数值的方法研究了InGaN太阳电池的光电转换特性。首先,从理论上算出单结InGaN太阳电池In组分为0.82时,太阳电池的转换效率最大为27.28%；双结InxGa1-xN太阳电池达到最大转换效率的In组合为0.62/0.84,转换效率为41.75%1三结InxGa1-xN太阳电池达到最大转换效率的In组合为0.56/0.76/0.92,转换效率为54.39%。计算出InxGa1-xN/GaP异质结太阳电池转换效率最大时In组分为0.74,最大转换效率为30.75%。然后,利用AMPS软件分别模拟了p-n型、p-i-n型结构的InxGa1-xN太阳电池,得出p-n型结构太阳电池In组分为0.7时,转换效率最大为26.988%;p-i-n型结构中,三层In组分相同时,当In为0.3,转换效率最大为32.607%,当i层In组分增加时,转换效率也会缓慢的增加。最后分别探究了层厚度、掺杂浓度对转换效率的影响。得出在p-n型结构中,增加p层厚度并且控制p层浓度在1×1014-1×1017cm-3范围内可以提高太阳电池的光电转换效率；在p-i-n型结构中,p、i层厚度的改变会影响太阳电池的转换效率,而n层厚度不会。本论文通过理论和数值模拟研究,为制备有较高光电转换效率的InGaN太阳电池提供了理论基础。
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