[发明专利]一种利用自发极化电场的非极性太阳能电池

摘要

本发明提供了一种具有自发极化电场的非极性太阳能电池。自下而上依次包括衬底、GaN成核层、非掺杂GaN缓冲层、n型GaN层、InGaN吸收层，p型GaN层，其中除衬底之外的所有氮化物外延层均由非极性材料构成；在p型GaN层上引出p型欧姆电极，在n型GaN层上引出n型欧姆电极。由于非极性外延层面内存在平行于外延层面的单一方向的自发极化电场，且p型和n型GaN欧姆电极分别位于自发极化电场的正负两端，因此自发极化电场的存在有利于提高太阳能电池中光生载流子电子空穴对的横向即平行于电池表面的空间分离效率，并且此自发极化电场还可加速将分离的空穴和电子分别输运至正负电极处，从而可大大提高光电流的产生效率。

主权项

一种具有自发极化电场的非极性太阳能电池，其特征在于：该太阳能电池包括自下而上依次设置的衬底(101)，GaN成核层(102)、非掺杂GaN缓冲层(103)、n型GaN层(104)、InGaN吸收层(105)、p型GaN层(106)，在p型GaN层上引出p型欧姆电极(107)，在n型GaN层上引出n型欧姆电极(108)；其中：所述GaN成核层(102)、非掺杂GaN缓冲层(103)、n型GaN层(104)、InGaN吸收层(105)、p型GaN层(106)均由非极性材料构成；所述p型欧姆电极(107) 和n型欧姆电极(108) 分别位于自发极化电场的正负两端；所述衬底(101)为极性、半极性或非极性取向的蓝宝石、碳化硅、氧化锌、氮化镓、氮化铝。