单带差II-VI族超晶格薄膜的制备及其性能的研究

A.Lugue等人近期提出多带隙半导体太阳电池模型。M.Green的计算表明，这种电池的的理论转换效率上限为86.8%，并称此类太阳电池为第三代太阳电池，有望大幅度提高太阳电池的光电转换效率。实现这种多带隙半导体的两种主要方法是：1）在宽带隙半导体中通过掺杂形成中间带；2）使用价带差（或导带差）为零的两种半导体形成超晶格。我们认为后一种途径有更高的可行性，并称其为单带差超晶格。本项目拟利用真空蒸发、溅射等方法，使用II-VI族半导体材料，在不同衬底上交替生长形成这种超晶格薄膜。利用光吸收谱等测试方法进行大量的材料表征工作，包括成分、微结构、电学、光学、电子学等测试分析，并着重对相应的跃迁输运机理进行研究；进而将这种超晶格薄膜作为太阳电池的吸收层，做成器件来研究其对提高太阳电池的光电转换效率的贡献。这种超晶格薄膜在子带结构、载流子跃迁输运上会有很多值得研究的新课题。