第三代半导体InGaN是优异高效光-电转换材料(70%以上)且耐辐照。但受限异质单晶衬底难扩大尺寸和降低成本以及常规制备工艺技术局限现有InGaN太阳电池效率极低(3%)。本项目面向国家发展低成本高效太阳电池技术需求,结合国际光电器件研发趋势和既有优势。以材料设计制备为基础,通过设计新型金属定向成核结晶层(如a-Hf)突破玻璃衬底不适合制备InGaN材料生长理论,实现大面积低成本非晶玻璃衬底与高效长寿命InGaN太阳电池材料完美结合。重视微纳结构和表面界面研究,将微纳掩模图形对玻璃衬底InGaN位错缺陷过滤作用与InGaN量子点有序可控制备工艺相结合,基于量子点中间带和多激子产生效应研制p-i-n型六角金字塔结构InGaN基量子点全光谱太阳电池原型器件(效率10%以上)。发展新型玻璃衬底InGaN基太阳电池材料体系和器件设计制备方法,为研发新一代大面积低成本高效环保太阳电池奠定理论技术基础
英文主题词glass substrate;nucleation crystallization layer;micro/nano structures material;InGaN quantum dot;full-spectrum solar cells