同質結和異質結太陽能電池板有什麼區別?

迪晟太陽能板廠家 發佈 2024-04-09T06:21:47.344205+00:00

同質結是一種半導體器件或界面,發生在帶隙相等但摻雜濃度不同的類似材料層之間。大多數情況下,它發生在n型(稱為供體摻雜)和p型(稱為受體摻雜)半導體之間的界面,如矽。例如,n型到n型結也會被認為是同型結,即使摻雜水平不同。

同質結是一種半導體器件或界面,發生在帶隙相等但摻雜濃度不同的類似材料層之間。大多數情況下,它發生在n型(稱為供體摻雜)和p型(稱為受體摻雜)半導體之間的界面,如矽。例如,n型到n型結也會被認為是同型結,即使摻雜水平不同。換句話說,同質結就是同一種半導體形成的結,包括pn結、pp結、nn結。

什麼是異質結?

異質結是發生在兩層或不同材料/晶體半導體或固態材料的區域之間的界面。多個異質結集中在一起的裝置被稱為異質結構。

要製造異質結一般需要使用分子束外延(MBE)或化學氣相沉積(CVD)技術。異質結的一些專門應用是:

太陽能電池:1983年,帶內在薄層的異質結(HIT)太陽能電池結構首次被開發出來,並最終由三洋/松下公司將其商業化。本質薄層(HIT)太陽能電池是目前最有效的單結矽電池之一,因為它的轉換效率為26.7%。

雷射:-通過將較小的直接帶隙材料如砷化鎵(GaAs)和兩個較大的帶隙層如砷化鋁(AlAs)結合在一起,可以使載流子變得非常小,這樣就可以在室溫下以低閾值電流發生雷射。使用半導體雷射的主要優點之一是,異質結構可以用作波導。

雙極電晶體:-當異質結用於雙極結電晶體時,它將獲得極高的正向增益和低反向增益。這導致了非常好的高頻操作(數值在幾十到幾百GHz),並且具有低漏電流。這樣的器件被稱為異質結雙極電晶體(HBT)。

場效應電晶體:-它被用於高電子遷移率電晶體(HEMT),它可以在明顯更高的頻率下工作(超過500 GHz)。

總而言之,異質結是一種特殊的PN結,由兩層以上不同的半導體材料薄膜依次沉積在同一基座上形成,這些材料具有不同的能帶隙,它們可以是砷化鎵之類的化合物,也可以是矽-鍺之類的半導體合金。

擴展資料

肖特基結太陽電池,利用金屬-半導體界面上的肖特基勢壘而構成的太陽電池稱為肖特基結太陽電池,簡稱MS電池。目前已發展為金屬-氧化物-半導體( MOS)、金屬-絕緣體-半導體( MIS)太陽電池等。

複合結太陽電池,由兩個或多個P-N結形成的太陽電池稱為複合結太陽電池,又分為垂直多結太陽電池和水平多結太陽電池。如由一個( MIS)太陽電池和一個P-N結矽電池疊合可形成高效MISNP複合結矽太陽電池,其效率已達22%。複合結太陽電池往往做成級聯型,把寬禁帶材料放在頂區,吸收陽光中的高能光子;用窄禁帶材料吸收低能光子,使整個電池的光譜響應拓寬。目前研製的砷化鋁鎵-砷化鎵-矽太陽電池的效率已高達31%。

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