Theoretical calculation and simulation of shallow dopants in InGaN single junction solar cell

通过氢有效质量理论(HEMT)对In0.65gA0.35n(高In组分,Eg=1.31EV)太阳电池材料进行分析,计算出其浅能级施主和受主的重要性质参数电离能:ΔEd~10.8MEV,ΔEA~90MEV.在此基础上得到了室温条件下In0.65gA0.35n的浅能级施主和受主强电离时的杂质浓度范围:施主9.56x108~4.57x1016CM-3,受主9.56x108~7.84x1016CM-3;并估算了产生杂质能带的最低杂质浓度:施主~1x1018CM-3,受主~5.79x1020CM-3.然后借助AMPS-1d软件对含有部分电离的浅能级施主、受主In0.65gA0.35n单结太阳电池进行模拟,详细讨论了施主能级和受主能级对载流子的俘获对太阳电池效率的影响.本文结果为IngAn单结和多结太阳电池的掺杂(尤其是P型掺杂)和制备提供了理论参考和帮助。Hydrogenic effective-mass theory(HEMT) was adopted to study the photovoltaic property of In0.65Ga0.35N(Eg=1.31 eV).The ionization energy of shallow donors and acceptors in In0.65Ga0.35N was calculated to be ΔED ～10.8 meV and ΔEA～90 meV,respectively.Based on these values,the doping concentration necessary to obtain strong ionization of shallow dopants was estimated to be 9.56×108-4.57×1016 cm-3 for donors and 9.56×108-7.84×1016 cm-3 for acceptors.The lowest doping concentration required to form impurity bands was found to be ～1×1018 cm-3 for donors and ～5.79×1020 cm-3 for acceptors.Using AMPS-1D software,the property of single junction solar cell containing partially ionized shallow dopants,was simulated.The effects of recombination of shallow dopants on the efficiency of the solar cell were analyzed and discussed in detail.The results are useful for doping(especially for p-type doping) and fabrication of InGaN-based single junction and multijunction solar cells.国家高技术研究发展计划(2006AA03Z409);厦门市政府科学和技术部研究项目(2006AA03Z110);广西自然科学基金(0731012);广西大学有色金属和高等材料加工新技术教育部重点实验室开放基金(GXKFZ-04)资

寒温带落叶松林优势乔木叶和茎及根的性状特征

植物功能性状与环境变化及其适应机制是生态学研究的热点话题.植物功能性状可反映植物在长期进化过程中对不同环境条件、适合度或生产力的适应.本文对寒温带兴安落叶松林的优势木本植物的茎、叶等植物功能性状进行了测定,并同步测定了温度、湿度、地形、土壤和雪被等环境因子,结果表明,寒温带地区兴安落叶松和白桦的叶面积、比叶面积都呈现出一定的规律性.两种乔木的一年生小枝的生物量都与根的平均生物量直接相关,其中白桦的一年生小枝的生物量分别与林下雪被的雪水当量和5～10 cm的土壤含水量直接相关,其他环境因子与一年生小枝的生物量无直接相关性.以杜鹃-落叶松林为代表的根性状研究结果表明,根的生物量不仅与自身的其他植物性状(如叶、茎)直接相关还与外界的环境因子密切相关.同时表明,落叶松的细根性状可与土壤温度、土壤含水量、土壤碳氮比以及海拔高度等环境因子产生间接的影响