Growth and Fabrication of GaAs Thin-Film Solar Cells on a Si Substrate via Hetero Epitaxial Lift-Off
2022 · Applied Sciences
저자
Seungwan Woo, Geunhwan Ryu, Taesoo Kim, Namgi Hong, Jae‐Hoon Han, Rafael Jumar Chu, Jinho Bae, 김지현 (Jihyun Kim), In‐Hwan Lee, Deahwan Jung, Won Jun Choi
연구주제
Chalcogenide Semiconductor Thin Films
NTIS 과학기술표준분류
가장 가까운 분류(재료 > 금속재료 > 에너지소재기술)가 화학·화공 범위 밖이다. 배정 근거: 논문을 지원한 과제의 분류.
AI 연구 키워드·방법
epitaxial lift off gallium arsenide solar cell silicon substrate threading dislocation density
키워드 (OpenAlex)
silicon substrate virtual substrates threading dislocation density thermal cycle annealing solar cell efficiency III-V multijunction solar cells
초록
We demonstrate, for the first time, GaAs thin film solar cells epitaxially grown on a Si substrate using a metal wafer bonding and epitaxial lift-off process. A relatively thin 2.1 μm GaAs buffer layer was first grown on Si as a virtual substrate, and a threading dislocation density of 1.8 × 107 cm−2 was achieved via two In0.1Ga0.9As strained insertion layers and 6× thermal cycle annealing. An inverted p-on-n GaAs solar cell structure grown on the GaAs/Si virtual substrate showed homogenous photoluminescence peak intensities throughout the 2″ wafer. We show a 10.6% efficient GaAs thin film solar cell without anti-reflection coatings and compare it to nominally identical upright structure solar cells grown on GaAs and Si. This work paves the way for large-scale and low-cost wafer-bonded III-V multi-junction solar cells.
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2022 | 미래형 스마트 소재부품 연구단 | 교육부 | 4단계두뇌한국21사업(R&D) | 고려대학 | – |
| 2022 | 스트레처블 나노로드 태양전지 위한 실리콘/III-V 화합물 반도체 다중접합 태양전지 성장 개발 | 과학기술정보통신부 | 나노소재기술개발 | 한국과학기술연구원 | 범위 밖 |
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