InAs/GaAsSb II类量子点载流子动力学特性及其在太阳电池中应用

项目名称： InAs/GaAsSb II类量子点载流子动力学特性及其在太阳电池中应用

项目编号： No.61404157

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 季莲

作者单位： 南京工业大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 量子点中间带太阳电池通过对低于带隙能量光子的吸收，拓宽了太阳能光谱的利用范围，具有高的理论效率。然而，电池嵌入量子点后开路电压下降，使其整体效率远低于体材料电池。开路电压的降低，除了多层InAs量子点引入位错造成非辐射复合增强之外；快速的带内俄歇复合，破坏了导带和中间带准费米能级的分离是导致开路电压降低的另一个重要原因。本项目基于对量子点太阳电池光电流产生物理机理的分析，采用分子束外延生长方法，在GaAs电池结构中内嵌InAs/GaAsSb量子点，设计II类能带结构，使得电子和空穴波函数分离；通过对II类量子点载流子动力学以及量子点的存在对电池性能影响的研究，实现对载流子复合过程的控制，使得光偏置条件下电池导带、中间带、价带具有独立的准费米能级，解决电压下降问题；优化器件结构，最终实现中间带太阳电池的效率增加。项目的顺利开展，必为未来量子点中间带电池的广泛应用提供可靠的方案和理论支撑。

中文关键词： II类量子点；太阳电池；中间带；载流子动力学；漂移扩散模型

英文摘要： Intermediate band solar cells (IBSC) enable broadening the useful range of the solar spectra by absorbing the below band-gap energy photons, realizing high convention efficiency. InAs/GaAs quantum dots are used to make the intermediate band solar cells wh

英文关键词： type-II quantum dot；solar cell；intermediate band；carrier dynamics；drift-diffusion model