半导体量子点、量子阱体系对太阳能电池光电特性的调制

项目名称： 半导体量子点、量子阱体系对太阳能电池光电特性的调制

项目编号： No.11347021

项目类型： 专项基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 杨希峰

作者单位： 常熟理工学院

项目金额： 20万元

中文摘要： 能源危机和环保要求迫使人们寻求具有高效转换效率的太阳能电池。本项目以此为出发点，以量子点、量子阱体系为太阳能电池的核心组成部分：1）结合薛定谔方程和泊松方程，研究量子点、量子阱体系的几何结构、应力以及掺杂等特性对电场势和载流子态的调制；（2）以真实工作器件在真实工作状态下（量子点器件的实际尺寸、有限的工作温度、电极结构和工作电压）为例，定量分析实际纳米太阳能电池的光荧光谱、I-V和光电流谱等实验曲线，揭示影响光电相互作用以及光生载流子输运的主要因素，澄清量子点、量子阱体系对提高器件转换效率的物理起源，提出低维太阳能电池的性能优化方案。为探索高效率太阳能电池提供基础理论指导。

中文关键词： 量子点；量子阱；太阳能电池；光电转换；自旋输运

英文摘要： Due to a higher demand on the solar cell devices which is brought about because of the energy shortage and environmental pollution, the project will take quantum dots and quantum well system as the core part of the solar cells and be performed as: (1) combining with the Schr？dinger equation and Poisson equation, We study the modulation of geometry, strain distribution and doping of the quantum dots and wells on potential and carrier states;(2) quantitatively analysis PL, I-V and PC spectrum of the actual solar cells with the actual size, limited operating temperature, electrode structure and the operating voltage being included, and clarify the physical origin of quantum dot on improving the device conversion efficiency of the proposed solar cells to find the way of optimization of quantum dot solar cells. The finial aim of the project is providing a basis for theoretical guidance to explore the high-efficiency solar cells.

英文关键词： quantum dots；quantum wells；solar cells；photo-electric conversition；spin transport