Si基GaAs材料制备技术及其在太阳电池中的应用

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    61076051
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    50.0万
  • 负责人：
    张秀兰
  • 依托单位：
    中国科学院半导体研究所
  • 学科分类：
    F0403.半导体光电子器件与集成
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

Si基GaAs太阳电池具有高效率、低成本、比功率高、散热性能好、机械强度高等优点而成为研究热点。但由于Si与GaAs材料晶格失配与热膨胀系数的差异，所以制备材料时易产生极高的位错密度，影响GaAs/Si太阳电池器件的性能。本项目利用MOCVD设备生长GaAs/Ge/GexSi1-x/Si太阳材料。重点研究外延缓冲层内优化渐变Ge组分的分布情况和如何有效降低螺旋位错的密度，将其密度控制在1E6每平方厘米以下，以有效降低光生载流子的复合中心；建立缓冲层内TDD与器件Voc、Isc之间定量函数关系；探明生长Si基GaAs太阳电池材料最佳制备工艺，以制备出光电转换效率较高的GaAs/Ge/GexSi1-x/Si太阳电池器件，为低成本高效率光伏发电技术在材料方面的基础研究和实际应用奠定基础。

结项摘要

将高效的GaAs电池与廉价的Si衬底集成是光伏技术走向大规模应用的可行途径。然而，由于Si 与GaAs 材料晶格失配与热膨胀系数的差异，GaAs/Si易产生极高的位错密度，严重影响GaAs/Si 太阳电池器件的性能。本项目利用MOCVD 设备生长GaAs/Ge/GexSi1-x/Si 太阳材料。通过研究外延缓冲层内优化渐变Ge 组分的分布情况和如何有效降低螺旋位错的密度，将其密度控制在1E6 每平方厘米以下，有效降低了光生载流子的复合中心；建立了缓冲层内TDD 与器件Voc、Isc之间定量函数关系；探明了生长Si 基GaAs 太阳电池材料最佳制备工艺，制备了光电转换效率较高的GaAs/Ge/GexSi1-x/Si 太阳电池器件。我们制备的Si基单节GaAs电池效率达到了17.8%，初步展现出了大规模实用化的潜力。通过本项目研究，为低成本高效率光伏发电技术在材料方面的基础研究和实际用开辟了一条新的道路。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Enhancement of ZnO ultraviolet emission by surface plasmon coupling using a rough NiSi2 layer synthesized by ion implantation
使用离子注入合成的粗糙 NiSi2 层通过表面等离子体耦合增强 ZnO 紫外线发射
  • DOI：
    10.1088/1674-4926/32/10/102002
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Chinese Journal of Semiconductors
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Tan Hairen;You Jingbi;Zhang Shuguang;Gao Hongli;Yin Zhigang;Bai Yiming;Zhang Xiulan;Zhang Xingwang;Qu Sheng
  • 通讯作者：
    Qu Sheng
L10 FePt nanoparticles with distinct perpendicular magnetic anisotropy prepared on Au buffer layers by a micellar method
胶束法在Au缓冲层上制备具有明显垂直磁各向异性的L10 FePt纳米粒子
  • DOI：
    10.1063/1.3592972
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Y. Gao;X. W. Zhang;Z. G. Yin;F. T. Si;Y. M. Bai;X. L. Zhang;S. Qu;Z. G. Wang
  • 通讯作者：
    Z. G. Wang
Performance improvement of conjugated polymer and ZnO hybrid solar cells using nickel oxide as anode buffer layer
使用氧化镍作为阳极缓冲层的共轭聚合物和ZnO混合太阳能电池的性能改进
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Physica Status Solidi A-Applications and Materials Science
  • 影响因子：
    2
  • 作者：
    Tan; H. R.;Zhang; X. W.;Tan; F. R.;Gao; H. L.;Yin; Z. G.;Bai; Y. M.;Zhang; X. L.;Qu; S. C.
  • 通讯作者：
    S. C.
金属表面等离激元增强聚合物太阳电池
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    微纳电子技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    宋维;高红丽;白一鸣;张秀兰;尹志岗;孟军华
  • 通讯作者：
    孟军华
Electricity generation from thermal irradiation governed by GaSb active layer
GaSb 活性层控制热辐射发电
  • DOI：
    10.1016/j.renene.2012.05.004
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Renewable Energy
  • 影响因子：
    8.7
  • 作者：
    Wang; Yu;Zhang; Xingwang;Zhang; Xiulan;Chen; Nuofu
  • 通讯作者：
    Nuofu

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其他文献

Collagen: a potential original factor for glaucoma
胶原蛋白：青光眼的潜在原始因素
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Medical Hypotheses
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    张秀兰
  • 通讯作者：
    张秀兰
北京近年族际通婚状况的实证研究
  • DOI：
    10.1163/9789004383869_007
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    人口学刊
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    高颖;张秀兰
  • 通讯作者：
    张秀兰
亚热带杉木林土壤有机碳及其活性组分对氮磷添加的响应
  • DOI：
    10.13287/j.1001-9332.201702.024
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    应用生态学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张秀兰;王方超;方向民;何平;张宇飞;陈伏生;王辉民
  • 通讯作者：
    王辉民
2.6-二苯基苯酚及其聚合物的合成与应用进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    化学通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐晓丹;袁华;丛海林;于冰;张秀兰;杨淑静
  • 通讯作者：
    杨淑静
大城市“两地婚姻”的变动趋势及特征分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    南方人口
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    高颖;张秀兰
  • 通讯作者：
    张秀兰

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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