《多重激子效應在納米矽薄膜太陽電池上的套用》是依託上海交通大學，由沈文忠擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多重激子效應在納米矽薄膜太陽電池上的套用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：沈文忠
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
新概念太陽電池原理與器件套用探索研究是當代凝聚態物理學科前沿。本項目提出進行多重激子效應在熱載流子納米矽薄膜太陽電池上的套用創新基礎研究，主要藉助於多重激子效應對高能量光子的利用從而可以提高太陽電池轉換效率這一特色，以及充分利用有序納米矽薄膜的高室溫電子遷移率、能帶結構可調、低溫生長和無光致衰退現象等優點。通過透徹了解納米結構中多重激子效應的機理，在實現納米矽薄膜的可控生長和能帶調控基礎上，開展半導體納米矽結構中多重激子效應的實驗研究，排除多光子吸收以及表面等缺陷態等影響因素，嘗試設計有效分離和收集納米矽體系中多重電子-空穴對的新方案，摸索出基於多重激子效應的高效納米矽薄膜太陽電池可行方案，為新概念熱載流子矽薄膜太陽電池的未來套用作貯備，推動半導體光伏科學與技術的發展。
結題摘要
新概念太陽電池原理與器件套用探索研究是當代凝聚態物理學科前沿。本項目藉助多重激子效應對高能量光子的利用從而可以提高太陽電池轉換效率這一特色，詳細研究了多重激子效應在熱載流子納米矽薄膜太陽電池上的套用。透徹了解納米結構中多重激子效應的機理，建立了多重激子效應統計模型，成功解釋了多重激子效應研究領域在量子效率、閾值能量與納米尺度關係現存的爭議。採用改進的電漿化學氣相沉積方法（PECVD）系統，合理控制電漿密度及成膜細微過程，最佳化工藝條件，成功實現有序均勻納米矽薄膜的可控生長，研究不同生長條件下的納米矽薄膜結構、光學和光電特性。開展半導體納米矽結構中多重激子效應的實驗研究，利用光電流光譜等技術測量納米矽薄膜中的多重激子效應以及表面等缺陷態對納米結構中多重激子效應的影響，排除多光子吸收以及表面等缺陷態等影響因素，研究納米矽量子結構的形狀、尺寸、照射光功率與頻率等因素對納米結構中多重激子產生效率及閾值能量的影響，探索多重激子效應在納米矽光電器件上的套用研究。三年來在多重激子效應機理與創新統計模型建立、納米矽薄膜的製備與結構、量子點尺寸分布對光回響譜的調控、多重激子效應在納米矽光電器件上的套用與矽基薄膜太陽電池研究等四個方面取得一系列研究成果。
