gaas砷化鎵ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-01 12:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ,而 Si 太陽電池則需大于 150μm。因 ? 此 ,GaAs 太陽電池能制成薄膜型 ,質(zhì)量可大幅減小。 ? c) 耐高溫性能好 GaAs 的本征載流子濃度低 , ? GaAs 太陽電池的最大功率溫度系數(shù) ( 2 ? 10 3 ? ℃ 1) 比 Si 太陽電池 ( 4. 4 10 3 ? ℃ 1 ) 小 ? 很多。 200 ℃ 時 ,Si 太陽電池已不能工作 ,而 GaAs ? 太陽電池的效率仍有約 10 %。 ? d) 抗輻射性能好 GaAs 為直接禁帶材料 ,少數(shù) ? 載流子壽命較短 ,在離結(jié)幾個擴散度外產(chǎn)生的損傷 , ? 對光電流和暗電流均無影響。因此 ,其抗高能粒子 ? 輻照的性能優(yōu)于間接禁帶的 Si 太陽電池。在電子 ? 能量為 1 MeV ,通量為 1 1015 個 / cm2 輻照條件 ? 下 ,輻照后與輻照前太陽電池輸出功率比 , GaAs 單 ? 結(jié)太陽電池 0. 76 ,GaAs 多結(jié)太陽電池 0. 81 ,而 ? BSFSi 太陽電池僅為 0. 70 。 ? e) 可制成效率更高的多結(jié)疊層太陽電池 ? MOCVD 技術(shù)的日益完善 , Ⅲ 2 Ⅴ 族三元、四元化合 ? 物半導(dǎo)體材料 ( Ga InP、 AlGa InP、 Ga InAs 等 ) 生長技 ? 術(shù)取得的重大進展 ,為多結(jié)疊層太陽電池研制提供 ? 了多種可供選擇的材料。 ? 2. 1 LPE技術(shù) ? L PE 是 NELSON 在 1963 年提出的一種外延 ? 生長技術(shù)。其原理是以低熔點的金屬 (如 Ga 、 In 等 ) ? 為溶劑 ,以待生長材料 (如 GaAs、 Al 等 ) 和摻雜劑 ? (如 Zn、 Te 、 Sn 等 ) 為溶質(zhì) ,使溶質(zhì)在溶劑中呈飽和 ? 或過飽和狀態(tài) ,通過降溫冷卻使溶質(zhì)從溶劑中析出 , ? 結(jié)晶在襯底上 ,實現(xiàn)晶體的外延生長。 ? 20 世紀 70 年代初 , L PE 開始用于單結(jié) GaAs ? 太陽電池的研制。通過在 GaAs 單晶襯底上外延生 ? 長 n2GaAs、 p2GaAs 和一層寬禁帶 Al x Ga12xAs 窗口 ? 層 ,使 GaAs 太陽電池效率明顯提高。 L PE 設(shè)備成 ? 本較低 ,技術(shù)較為簡單 ,可用于單結(jié) GaAs/ GaAs 太 ? 陽電池的批產(chǎn)。 ? L PE 的缺點是異質(zhì)界面生長無法進行、多層復(fù) ? 雜結(jié)構(gòu)的生長難以實現(xiàn)和外延層參數(shù)難以精確控制 ? 等 ,這限制了 GaAs 太陽電池性能的進一步提高。 ? 20 世紀 90 年代初 ,國外已基本不再發(fā)展該技術(shù) ,但 ? 歐、俄、日等地區(qū)和國家仍保留 L PE 設(shè)備 ,用于研制 ? 2. 2 MOCVD 技術(shù) ? MOCVD 是 MANASEVIT 在 1968 年提出的一 ? 種制備化合物半導(dǎo)體薄層單晶的方法。其原理是采 ? 用 Ⅲ 族、 Ⅱ 族元素的金屬有機化合物 Ga (CH3) 3 、 ? Al (CH3) 3 、 Zn (C2H5) 2 等和 Ⅴ 族、 Ⅵ 族元素的氫化物 ? (PH3 、 AsH3 、 H2Se) 等作為晶體生長的源材料 ,以熱 ? 分解的方式在襯底上進行氣相沉積 (氣相外延 ) ,生 ? 長 Ⅲ 2 Ⅴ 族、 Ⅱ 2 Ⅵ 族化合物半導(dǎo)體及其三元、四元化 ? 合物半導(dǎo)體薄膜單晶。 ? 20 世紀 70 年代末 ,MOCVD 開始用于研制 ? GaAs 太陽電池。與 L PE 相比 ,MOCVD 雖然設(shè)備 ? 成本較高 ,但具有不可比擬的優(yōu)越性。 ? 3 國外技術(shù)的進展 ? 3. 1 單結(jié) GaAs 太陽電池 ? 3. 1. 1 單結(jié) GaAs/ GaAs 太陽電池 ? 20 世紀 70～
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