《表面等離激元增強GaAs基化合物太陽電池的光電轉換效率》是依託華南理工大學，由張曙光擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：表面等離激元增強GaAs基化合物太陽電池的光電轉換效率
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張曙光
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
GaAs基多結化合物太陽電池，因其較高的光電轉換效率，良好的抗輻照性能和空間穩定性等優勢，在太空領域具有廣泛的套用前景。然而GaAs基多結太陽電池對材料組分和製備工藝要求嚴格，且材料難以同時滿足晶格和帶隙匹配，導致電池製備成本高昂，同時限制了器件效率的進一步提高。我們已實現GaAs襯底上高質量In0.3Ga0.7As薄膜的外延生長，且對金屬表面等離激元的調控和增強電池的光吸收機理有了深入研究。以此為基礎在本項目中我們擬製備帶隙匹配的GaAs/In0.3Ga0.7As雙結太陽電池，同時在In0.3Ga0.7As子電池內引入Al/Ag金屬納米顆粒，利用表面等離激元強的局域電場及納米顆粒強的散射作用增強太陽電池的光吸收，進一步提高器件的光電轉換效率。通過實施該項目，我們期望製備出高效GaAs基多結太陽電池，進一步探明表面等離激元增強電池效率的機理，為GaAs基太陽電池的低成本大規模套用奠定基礎。
結題摘要
針對目前GaAs基多結太陽電池器件結構複雜，同時對材料組分和製備工藝要求嚴格導致器件製備成本高昂的現狀，本項目開展表面等離激元增強GaAs基化合物太陽電池的光電轉換效率的研究。通過本項目的實施，我們通過調控生長工藝，實現了對低維納米結構形貌和尺寸的靈活調控，設計並實現了等離激元增強的新型量子結構寬光譜中間帶太陽電池，同時製備出新型高效III-V族/石墨烯肖特基結量子點中間帶太陽電池，器件的效率達到國際較高水平。本項目的實施對降低GaAs基高效太陽電池的成本具有重要意義。
