基于石墨烯-GaAs 异质结构的高性能太阳能电池
介观与纳米尺度物理
2015-07-30 v3 材料科学
摘要
碳原子通过共价键在宏观二维尺度上形成的蜂窝状连接导致了迷人的石墨烯特性，基于石墨烯/硅肖特基二极管的太阳能电池已被广泛研究。对于太阳能电池应用，GaAs 优于硅，因为它具有 1.42 eV 的直接带隙，且其电子迁移率是硅的六倍。然而，石墨烯/GaAs 太阳能电池却鲜有探索。在此，我们报道了石墨烯/GaAs 太阳能电池，其在石墨烯上无反射层和有反射层情况下的转换效率 () 分别为 10.4% 和 15.5%。15.5% 的值高于石墨烯/硅系统的现有最高效率 (14.5%)。此外，我们的计算指出，通过合理优化开路电压、结理想因子、石墨烯电阻以及金属/石墨烯接触电阻，可达 25.8%。这项研究有力地支持了石墨烯/GaAs 异质结构太阳能电池具有巨大的实际应用潜力。
引用
@article{arxiv.1409.3500,
title = {High performance solar cells based on graphene-GaAs heterostructures},
author = {Xiaoqiang Li and Shengjiao Zhang and Peng Wang and Huikai Zhong and Zhiqian Wu and Hongshen Chen and Cheng Liu and Shisheng Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.3500},
year = {2015}
}
备注
The conversion efficiency mentioned in this manuscript is caculated accurately based on the J-V curve and effective functional area