应用于低温热源能量转换的GaInAsSb热光伏器件的材料与器件研究

中红外波段热光伏(TPV)器件可以将非太阳热辐射等低温热辐射转变为电能，可以利用大部分红外辐射能量，与Si太阳能电池相比，具有宽光谱能量转换、高转换效率和高能量密度输出的特点。可以为军事、野外作业、太空等场合提供电力。在"绿色"能源利用、能源再生等方面的应用意义巨大。已有研究证明，GaInAsSb材料是制作高性能中红外波段热光伏器件的理想材料。本项目利用低压MOCVD技术，在GaSb衬底上外延生长2－4μm高质量GaInAsSb材料；研究制备GaSb/GaInAsSb多层结构材料；研究结构性质及其对TPV器件量子效率的影响机理，进而优化材料结构。稳定重复地生长满足TPV器件要求的多层结构外延片。结合材料结构研究，研究TPV器件的制作工艺，研制高转换效率(2～3μm波段：量子效率>60%；3～4μm波段：量子效率>50%)的GaInAsSb TPV原型器件。本项目研究在国内是一个空白。