[01843614]新型高效金属—绝缘体—铝镓砷—砷化镓级联太阳电池

成功设计并进行了适合空间电源用的新型高效MIp -Al0.3Ga0.7As/p-n-n -GaAs复合结构太阳电池研究。选用合适Al组分,增加p -Al0.3Ga0.7As为工作层,并作为能带工程首次成功尝试,创新性引入固定负电荷,改变近p -Al0.3Ga0.7As界面能带形状,形成阻挡光生电子向界面运动的感应势垒,有效降低界面复合速度和暗电流。以有别于常规叠层电池先分开、后叠加的理论计算方法,一次性完成电池整体的I-V特性研究,得到31.55%的转换效率理论值。实验证实,负电荷的引入可提高电池开路电压近10%。其中,连接电池的感应结和pn结的p -Al0.3Ga0.7As/p-GaAs界面,是由液相外延一次完成的,有工艺简单的特点。电子辐照实验证实,电池的耐辐照性能较强。另一方面,为降低发电成本,以低成本、操作简便的热壁外延技术,在廉价衬底上成功获得晶体质量好、光学和电学性能优良的GaAs多晶太阳电池薄膜。包括：有明显绒面结构与柱状晶粒的n型GaAs/Si薄膜,以及以导电（石英）玻璃为衬底的、表面呈绒面结构、性能良好的GaAs/SnO2/Glass。这在全世界的相关研究中尚属首次。