研究目的
为了展示如何利用谷间声子散射和电场辅助散射，在InGaAs中实现高工作电压和大电流密度下跨越太阳光谱的光生载流子提取，其性能可能超越肖克利-奎伊瑟极限。
研究成果
该研究通过谷间散射在InGaAs/AlInAs异质结构中实现了利用热载流子的原理验证，其工作电压超过了吸收层的带隙电压。尽管当前限制使其无法突破肖克利-奎伊瑟极限，但该方法为未来采用优化材料组合的热载流子太阳能电池展现出潜力。
研究不足
由于n+-AlInAs/n-InGaAs界面处谷简并度不匹配，阻碍了热载流子提取，该系统效率未超过单带隙极限。这并非根本性限制，但表明需要进一步开展材料研究。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用InGaAs/AlInAs异质结构，旨在利用谷间散射和耿氏效应实现热载流子提取。在不同激发条件下进行了光致发光（PL）和电流密度-电压（J-V）测量。
2：样品选择与数据来源：
样品通过分子束外延生长，具有p-i-n二极管结构及特定掺杂分布以促进热载流子提取。
3：实验设备与材料清单：
Veeco GENxplor分子束外延系统、HeCd激光器与二极管泵浦固态激光器用于激发、Princeton Instrument Acton SP2500光谱仪进行PL测量、Newport太阳能模拟器用于J-V测量。
4：实验流程与操作步骤：
研究包含单色光与太阳能模拟器照明下的光谱测试，并同步进行J-V特性表征以评估热载流子效应。
5：数据分析方法：
基于广义普朗克关系从PL光谱提取载流子温度，采用蒙特卡洛模拟研究输运特性。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Veeco GENxplor system
GENxplor
Veeco
Molecular beam epitaxy for sample growth
-
Princeton Instrument Acton SP2500 spectrometer
SP2500
Princeton Instrument
Dispersing continuous-wave photoluminescence
-
Newport solar simulator
Newport
Simulating solar illumination for J–V measurements
-
HeCd laser
Optical excitation for photoluminescence measurements
-
Diode-pumped solid-state laser
Optical excitation for photoluminescence measurements
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部
