用于太阳能电池的II型多量子阱中非平衡热载流子输运

我们研究了基于II型InAs/AlAsSb多量子阱的热载流子太阳能电池原型，测量其作为晶格温度和光激发能量函数的交流光电导，以确定光激发电荷载流子输运。这些样品先前的短时电荷载流子动力学中表现出亚稳态区的激发能量阈值，这可能改善其在热载流子光伏应用中的适用性。输运结果表明，对应于亚稳态的动力学区中，由于更高的激发光载流子密度，交流光电导更大。在该激发区中，交流光电导伴随略低的载流子迁移率，源于被俄歇复合散射的等离子体状载流子。在该区之外，观察到更高的迁移率，这是由于较低的激发密度，更易通过太阳聚光实现。此外，在环境温度下载流子散射事件更多并伴随略低迁移率，但激发依赖性表明其双极扩散长度大于半微米。这些输运性质与优质无机单质及III-V半导体太阳能电池一致，并远超新型材料。该输运结果补充了II型InAs/AlAsSb中观察到的动力学，可指导基于这些及相关材料的热载流子太阳能电池设计。