基于N极性氮化物材料的光电转换结构及制备方法

    公开(公告)号:CN109004055A

    公开(公告)日:2018-12-14

    申请号:CN201810844475.7

    申请日:2018-07-27

    Abstract: 本发明公开了一种基于N极性氮化物材料的光电转换结构及制备方法,主要解决现有光电转换结构中的氮化物材料自发极化电场的方向与光照产生的电场相反,导致光电转换结构效率不高的问题。其自下而上包括:衬底(1)、高温AlN成核层(2)、i-GaN层(3)、n型GaN层(4)、i-InxGa1-xN层(5)和p型GaN层(6),其中除衬底以外的各层均采用N极性氮化物材料,即材料的最表层中心原子为N原子。本发明的光电转换结构中由于氮化物材料自发极化产生的电场与光照产生的电场方向相同,起到了对光照产生电场的促进作用,提高了光电转换效率,可用于制作高效率的太阳能电池。

    具有微纳减反结构的InGaP/InGaAs/Ge三结太阳电池及制作方法

    公开(公告)号:CN108767047A

    公开(公告)日:2018-11-06

    申请号:CN201810380972.6

    申请日:2018-04-25

    Abstract: 本发明公开了一种具有微纳减反结构的InGaP/InGaAs/Ge三结太阳电池及制作方法,包括InGaP/InGaAs/Ge三结电池以及顶部表面的微纳结构,表面是六方周期性排布的复合微纳减反结构,本发明主要利用纳米软压印技术,制备出具有微纳减反结构的InGaP/InGaAs/Ge三结太阳电池器件,包括微纳条栅结构和复合微纳凸起(凹陷)结构。该结构具有极低的表面反射率,通过调节复合微纳结构的高度及填充因子,使光从空气进入到太阳电池时实现介质折射率缓慢变化,这种等效的折射率缓变结构,减缓了传统电池表面和界面处折射率变化的剧烈程度,极大地降低反射率,同时增加光程,提高有效光吸收,从而实现太阳电池的高转换效率。

    一种表面陷光结构InGaN/GaN太阳电池

    公开(公告)号:CN107302033A

    公开(公告)日:2017-10-27

    申请号:CN201710471829.3

    申请日:2017-06-20

    CPC classification number: Y02E10/544 H01L31/02168 H01L31/0735

    Abstract: 本发明公开了一种表面陷光结构InGaN/GaN太阳电池,包括n-Si衬底和InGaN/GaN层,InGaN/GaN层包括AlN成核层、GaN缓冲层、n-GaN层、InGaN/GaN多量子阱结构和p-GaN层,p-GaN层表面为纳米陷光结构;p-GaN层和n-GaN层表面引出Ni/Cr/Au欧姆电极。本发明主要利用纳米软压印技术,制备出具有陷光结构的InGaN/GaN电池原型器件,包括表面条栅结构和周期性纳米阵列,实现表面高减反特性;由于采用了纳米陷光结构,有利于增加入射光程,增加光程和有效光吸收,产生更多的光生载流子,提高电池的光电流和转换效率。

    渐变Al组分AlGaN/GaN肖特基二极管及其制备方法

    公开(公告)号:CN108520899A

    公开(公告)日:2018-09-11

    申请号:CN201810583485.X

    申请日:2018-06-08

    CPC classification number: H01L29/872 H01L29/205 H01L29/66212

    Abstract: 本发明公开了一种渐变Al组分AlGaN/GaN异质结肖特基势垒二极管的制备方法,主要解决现有肖特基二极管的二维电子气浓度低的问题。其自下而上包括:衬底、重掺杂n型非极性GaN外延层和轻掺杂n型AlGaN层,且重掺杂n型非极性GaN外延层上设有由金属Ti/Al/Ti/Au材料制作的欧姆接触电极,轻掺杂n型渐变Al组分AlGaN层上设有由金属Ni/Au材料制作的肖特基接触电极,其特征在于,轻掺杂n型AlGaN层中的Al组分是由下到上从0.01至1非线性变化。本发明提高了肖特基二极管异质结处二维电子气的浓度,从而提高了器件的速度,可用作高频、低压、大电流整流二极管或小信号检波二极管。

    基于GaN段落生长层的光电转换结构及制备方法

    公开(公告)号:CN109713060A

    公开(公告)日:2019-05-03

    申请号:CN201910048503.9

    申请日:2019-01-18

    Abstract: 本发明公开了一种基于GaN段落生长层的光电转换结构及制备方法,主要解决现有光电转换结构对光的吸收率低,导致制作太阳能电池时效率不高的问题。其自下而上包括:蓝宝石衬底(1)、高温AlN成核层(2)、GaN段落生长层(3)、n型GaN层(4)、InxGa1-xN层(5)和p型GaN层(6),其中GaN段落生长层(3)是由多段厚度相同的GaN自下而上堆叠而成,其总厚度为2-3μm,段落数为2到4段。本发明的光电转换结构中由于采用GaN段落生长层代替传统结构中的未掺杂GaN层,提高了整体材料质量和对光的吸收效率,可用于制作高效率的太阳能电池。

    一种p-i-n型InGaN/p-n型Si双结叠层太阳电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN103325878A

    公开(公告)日:2013-09-25

    申请号:CN201310214435.1

    申请日:2013-05-31

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521

    Abstract: 本发明公开了一种p-i-n型InGaN/p-n型Si双结叠层太阳电池及其制备方法。该电池自下而上依次为:p-Si衬底和n-Si层构成Si电池;p-InGaN层、i-InGaN层和n-InGaN层构成InGaN电池;Si电池和InGaN电池之间为直接键合叠加结构或通过梳状金属中间层键合叠加结构;在n-InGaN层上引出有Cr/Ni/Au欧姆接触金属电极,在p-Si衬底背面引出有Al/Au欧姆接触金属电极。方法主要利用InGaN和Si材料的吸收范围相结合,来获得更宽的光谱响应范围。由于本发明同时采用了InGaN薄膜和Si薄膜作为光吸收层,使得吸收蓝紫光波段的InGaN和吸收可见及红外波段的Si两者相结合,可以拓宽光吸收范围,有利于产生更多的光生载流子,提高有效光吸收,同时获得更高的Voc,进而提高电池的转换效率。该p-i-n型InGaN/p-n型Si双结叠层太阳电池可用于太阳能光伏发电。

    一种p-i-n夹层结构InGaN太阳电池

    公开(公告)号:CN102339891A

    公开(公告)日:2012-02-01

    申请号:CN201110293423.3

    申请日:2011-09-29

    CPC classification number: Y02E10/50 Y02P70/521

    Abstract: 本发明公开了一种p-i-n夹层结构InGaN太阳电池。主要解决现有InGaN太阳电池的转换效率低的问题。该太阳电池自下而上依次为:衬底,高温生长的AlN成核层(11),非故意掺杂的GaN缓冲层(12),厚度为50~100nm、电子浓度为1×1018~6×1019/cm3的n-GaN层(13),厚度为100~800nm、载流子浓度为1×1016~2×1017/cm3、In组分为15%~90%的i-InGaN层(14),以及厚度为50~100nm、穴浓度为1×1017~6×1018/cm3的p-GaN层(15);p-GaN层(15)的表面分布着栅形Ni/Au欧姆电极(16),n-GaN层(15)表面的右侧引出Al/Au欧姆电极(17)。本发明提高了电池短路电流和开路电压,具有更高的转换效率,可用于太阳能光伏发电。

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