研究目的
研究InAs/GaAs量子点超晶格太阳能电池中束缚-连续带内跃迁特性,以理解价带混合对带内跃迁的影响。
研究成果
研究表明,由于微带形成导致的电子-空穴分离,InAs/GaAs量子点超晶格太阳能电池实现了高效的两步光子吸收。在正入射光条件下,带内跃迁几乎不受偏振影响,微弱的各向异性源于导带与价带的混合效应。观测到沿量子点超晶格微带的电子输运现象,这表明中间带太阳能电池中两步光子吸收过程具有增强潜力。
研究不足
该研究在低温(约10 K)下进行,限制了研究结果对室温条件的适用性。带内跃迁的极化各向异性虽小,但仍可能影响非偏振入射光的转换效率。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过光致发光(PL)、光致发光激发(PLE)和短路条件下的光电流测量,考察InAs/GaAs量子点超晶格太阳能电池中的带间与带内激发密度及偏振依赖性光电流。
2:样品选择与数据来源:
采用固态源分子束外延技术在n?-GaAs(001)衬底上制备了九层堆叠InAs/GaAs量子点。
3:实验设备与材料清单:
PL和PLE测量使用发射波长为659 nm的激光二极管及经双单色仪单色化的超辐射光源,PL信号由液氮冷却的InGaAs二极管阵列检测。
4:实验流程与操作步骤:
通过双色激发下光电流的变化评估带内跃迁强度。
5:数据分析方法:
采用幂律函数分析带内跃迁的偏振各向异性。
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