主权项 |
一种带势垒层结构的砷化铟热光伏电池的液相外延制备方法,所述的砷化铟热光伏电池的结构为:在衬底上依次为宽禁带的阻挡层、砷化铟的吸收层、砷化铟的表面层;两个电极分别做在腐蚀后台面的衬底上以及砷化铟表面层上;其特征在于,砷化铟热光伏电池的液相外延制备方法包括以下步骤:(1)外延生长温度和生长源组分的确定1)根据砷化铟二元化合物相图和铟砷锑磷四元合金相图确定外延生长温度点为550‑555℃,砷化铟生长源中铟的摩尔百分比范围为0.8‑0.9,砷的摩尔百分比为0.2‑0.1;铟砷锑磷生长源中磷的摩尔百分比范围为0.001‑0.0013,砷的摩尔百分比为0.01,锑的摩尔百分比范围为0.4‑0.4217,铟的摩尔百分比范围为0.589‑0.567。(2)铟砷锑磷四元合金掺杂类型的确定阻挡P区电子扩散电流的阻挡层铟砷锑磷四元合金的掺杂类型为Zn掺杂的P型;阻挡N区空穴扩散电流的阻挡层铟砷锑磷四元合金的掺杂类型为Te掺杂的N型;(3)热光伏电池结构的生长称量各生长源;打开石英管,将相应尺寸的砷化铟衬底,铟、锑金属以及砷化铟,磷化铟颗粒快速放入石墨舟相应的衬底槽和生长源槽中;生长源装好后,在氢气气氛650℃下恒温2小时使生长源充分溶解和均匀混合;恒温结束后,开始执行降温生长程序:降温速率为2℃/min,降温至557‑562℃时,随后炉温以0.2℃/min的速率缓慢降至电池结构的实际生长温度550‑555℃时,快速拉动装有砷化铟衬底的石墨舟托板与各个生长源接触:其中吸收层的生长时间100‑150秒,阻挡层的生长时间为10‑30秒,N型或P型表面层的生长时间为10‑30秒。生长完毕后衬底拉离生长源位置;炉体断电并退出石英管,开启电风扇冷却石英管。 |