CN205039161U - InGaN太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种InGaN太阳能电池，包括衬底、GaN缓冲层、n-GaN层、n-InGaN层和p-GaN层，其特征在于：所述n-InGaN层和所述p-GaN层之间依次有i-InxGa1-xN层、p-InyGa1-yN层，所述p-GaN层上面有半透明电流扩展层，半透明电流扩展层上有正电极，所述n-GaN层上有负电极。本实用新型的优点在于：减少了InGaN层的厚度，在一定程度上提高了InGaN层的质量；引入i-InxGa1-xN层和p-InyGa1-yN层，提高了光电转换效率，易于制备；通过半透明电流扩展层以及正、负电极的设置，实现了完整太阳电池的直接应用，并进一步提高了抗辐射能力，延长了电池的使用寿命。

Description

InGaN太阳能电池
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能电池，具体涉及一种InGaN太阳能电池。
背景技术
作为第三代半导体，氮化镓(GaN)及其系列材料以其禁带宽度大、光谱范围宽(覆盖了从紫外到红外全波段)、耐高温性和耐腐蚀性好，在光电子学和微电子学领域内有巨大的应用价值。最新研究发现，InN材料的室温禁带宽度由之前的1.89eV确定为现在的0.7eV，使的三元合金InGaN的带隙从近红外光谱区域到紫外光谱区域连续地调节，并且氮化物合金在带边附近的吸收系数高达105cm-1量级，使得InGaN吸收层在几百纳米范围内吸收了大部分的入射光，理论上可以利用不同In组分的InGaN合金异质结构，设计一个多节太阳能电池，实现在一个外延***下满足高效的太阳能电池的需要。另外，InGaN合金具有良好的抗辐射能力，很适用于做为空间太阳能电池材料。因此，InGaN在太阳能电池领域中有着明显优于其他半导体材料的优势。但是由于InGaN材料生长质量的的问题，使得太阳能电池的效率都很低，成本比较高，使用效果不佳，实用性不强。
实用新型内容
针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种InGaN太阳能电池，结构简单，成本低，转换效率高。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种InGaN太阳能电池，包括衬底、GaN缓冲层、n-GaN层、n-InGaN层和p-GaN层，其特征在于：所述n-InGaN层和所述p-GaN层之间依次有i-InxGa1-xN层、p-InyGa1-yN层，所述p-GaN层上面有半透明电流扩展层，半透明电流扩展层上有正电极，所述n-GaN层上有负电极。
作为优选，所述n-InGaN层为170nm。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：减少了InGaN层的厚度，在一定程度上提高了InGaN层的质量；引入i-InxGa1-xN层和p-InyGa1-yN层，提高了光电转换效率，易于制备；通过半透明电流扩展层以及正、负电极的设置，实现了完整太阳电池的直接应用，并进一步提高了抗辐射能力，延长了电池的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图1中：1代表正电极，2代表半透明电流扩展层，3代表p-GaN层，4代表p-InyGa1-yN层，5代表i-InxGa1-xN层，6代表n-InGaN层，7代表负电极，8代表n-GaN层，9代表GaN缓冲层，10代表衬底。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示，本InGaN太阳能电池，包括衬底10、GaN缓冲层9、n-GaN层8、n-InGaN层6和p-GaN层3，其特征在于：所述n-InGaN层6和所述p-GaN层3之间依次有i-InxGa1-xN层5、p-InyGa1-yN层4，所述p-GaN层3上面有半透明电流扩展层2，半透明电流扩展层2上有正电极1，所述n-GaN层8上有负电极7。
其中，n-InGaN层6为170nm，减少了InGaN层的厚度，在一定程度上提高了InGaN层的质量。
负电极为自下至上依次为Ti/Pd/Au。通过半透明电流扩展层的设置，实现了完整太阳电池的直接应用，并进一步提高了抗辐射能力，延长了电池的使用寿命。

Claims (2)

1.一种InGaN太阳能电池，包括衬底、GaN缓冲层、n-GaN层、n-InGaN层和p-GaN层，其特征在于：所述n-InGaN层和所述p-GaN层之间依次有i-InxGa1-xN层、p-InyGa1-yN层，所述p-GaN层上面有半透明电流扩展层，半透明电流扩展层上有正电极，所述n-GaN层上有负电极。
2.根据权利要求1所述的一种InGaN太阳能电池，其特征在于：所述n-InGaN层为170nm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105428448A (zh) * 2015-09-29 2016-03-23 北京大学 一种双组分渐变结构太阳能电池及其制备方法
CN106298990A (zh) * 2016-10-27 2017-01-04 东南大学 一种利用自发极化电场的非极性太阳能电池

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