Silvaco通过调整各层掺杂和厚度以优化转换效率

简介：
Silvaco公司致力于研发创新技术，通过精确调节半导体材料中杂质分布及薄膜尺寸，有效提升光电转换效能，推动太阳能电池行业进步。 Silvaco是一款用于半导体器件和电路设计的软件工具，旨在帮助工程师与研究人员进行芯片的设计、分析等工作。它提供了一系列模拟器及工具来支持各种半导体器件（如CMOS、MOSFET、BJT）和电路（包括MEMS、太阳能电池等）的设计、仿真验证以及优化。 Silvaco为不同应用领域的集成电路设计工作提供了全面的解决方案，涵盖光电子学、传感器技术与功率器件等领域。使用该软件能够显著提升设计方案的质量及效率，并有助于减少开发成本与风险。 在本次仿真实验中，我们通过调整各层掺杂浓度和厚度来优化太阳能电池的转换效率及其填充系数。实验涉及了Si基与GaAs基两种类型的太阳能电池。对于最佳性能而言，窗口层的理想厚度应为0.2微米；发射结则需达到1.3微米厚；而基体部分的最佳厚度设定在2.5微米；背势垒的推荐厚度则是0.05微米。上述各层次对应的掺杂浓度分别为：1E19、6E18、1.7E17和 1E17。 经过优化后，GaAs太阳能电池的最大转换效率可达21.2027%，填充系数达到82.967%；同时测得其短路电流(Isc)为0.00204376A以及开路电压(Voc)为0.875619V。