SIS结构紫光太阳电池的研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

60876045

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

马忠权

完成单位：

上海大学

中文关键词：

SIS器件; 紫外光响应; 量子隧穿; 异质结光电池;

其他语种关键词：

SIS device; Ultraviolet response; Quantum tunneling; Heterojunction opto-electronic cell

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2009-01-01

结束日期：

2011-12-31

中文摘要：

本课题历经三年，通过薄膜材料的结构优化实验和异质结势垒区能带的设计与计算，深入探索了构成极性-共价键半导体异质结器件的光伏物理性质，研究了AZO、ITO 和 TiO2等透明导电(TCO)薄膜材料和SiO2绝缘层的生长机理、品质因素及光物理性质和器件的隧道结特征，制备了SIS和SINP两种结构的紫外响应增强型光电池，其SINP结构器件的光电转换效率超过 13.86%，具有明显的光谱吸收展宽性质和较高的短路电流密度（> 38.78 mA/cm2)。简单SIS结构器件的费米能级定扎和界面区高势垒导致具有较差的光伏效应，而低温时的量子隧穿电流密度测量表明，对于超薄SiO2绝缘层的设置，表面钝化效果明显，但界面区有效内建电场的产生不够，即固定电荷浓度没有达到预期目标。仍需解决三个方面的问题：（1）降低界面态；（2）制备出电子输运透明的钝化层和强有力的内建电场；（3）能带调制后产生较大的准费米能差，增加开路电压和短路电流。 在本课题的实施过程中，发表学术论文31篇，全部进入SCI, EI和ISTP收录体系，参编专著（Solar Cells）一部，已授权中国发明专利2项，培养了5名博士，8名硕士。