Physics-Based Modeling and Experimental Study of Si-Doped InAs/GaAs Quantum Dot Solar Cells
Physics-Based Modeling and Experimental Study of Si-Doped InAs/GaAs Quantum Dot Solar Cells
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硅掺杂 InAs/GaAs 量子点太阳能电池的物理建模和实验研究
DOI：
10.1155/2018/7215843
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发表时间：
2018
影响因子：
3.2
通讯作者：
Cédola A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cédola A
本文从实验和理论上研究了掺杂和复合机制对InAs/GaAs量子点太阳电池的影响。数值模拟是建立在一个混合的方法，其中包括在一个经典的宏观连续介质的传输模型的纳米结构材料和散装主机材料之间的电荷转移过程的量子特性。这允许获得影响光伏转换效率的几个物理机制的详细理解，并以合理的计算成本提供真实的设备的定量准确的图片。实验结果表明，QD掺杂提供了太阳能电池开路电压的显著增加，这通过数值模拟解释为通过量子点和缺陷的复合损失减少的结果。
This paper presents an experimental and theoretical study on the impact of doping and recombination mechanisms on quantum dot solar cells based on the InAs/GaAs system. Numerical simulations are built on a hybrid approach that includes the quantum features of the charge transfer processes between the nanostructured material and the bulk host material in a classical transport model of the macroscopic continuum. This allows gaining a detailed understanding of the several physical mechanisms affecting the photovoltaic conversion efficiency and provides a quantitatively accurate picture of real devices at a reasonable computational cost. Experimental results demonstrate that QD doping provides a remarkable increase of the solar cell open‐circuit voltage, which is explained by the numerical simulations as the result of reduced recombination loss through quantum dots and defects.
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