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提高GaAs1-xBix纳米线太阳能电池的捕光能力和效率( Photovoltaic performance improvement of GaAs1-xBix nanowire solar cells in terms of light trapping capability and efficiency )
Debamita Roy Dip Prakash Samajdar Abhijit Biswas
本文采用数值模拟方法研究了GaAs及其合金GaAs1-xBix在三种不同Bi摩尔分数（x=0.01,0.043,0.078）下的纳米线太阳电池的光电性能,以评估其作为太阳电池材料的潜力。采用时域有限差分法(FDTD)获得纳米线的最佳几何尺寸，以获得最大光电流。GaAs0.922Bi0.078NW太阳电池的最大Jsc为49.31mA/cm，比GaAs太阳电池高23%。此外，与GaAs NW相比，GaAsBi NW具有更高的吸收系数、更低的反射系数和透射系数，这主要是由于掺入Bi后的带隙弯曲特性。此外，我们还给出了NWs中入射辐照下的电场分布和光产生率分布，以更好地了解器件的物理特性。详细介绍了利用Lumerical三维电荷输运模拟器对新型合金材料进行电学模拟所需的各种材料参数和输运参数,分析了SRH复合寿命对其电学性能的影响。研究了NW太阳能电池的开路电压Voc和功率转换效率(PCE)。结果表明,GaAs0.99Bi0.01 NW的PCE最大值为34.34%,比GaAs NW的PCE大6.425%。
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