Eficienta de conversie a celulelor solare, de peste 47%, a fost atinsa recent prin folosirea compusilor semiconductori conventionali III-V, ca materiale fotovoltaice, in celule solare tandem.  Valoarea mica a energei benzii interzise a InN a permis benzii interzise fundamentale a aliajelor de nitruri ale elementelor din grupa III sa acopere aproape intregul interval de energie a spectrului solar (de la 0.64 eV pentru InN la 3.4 eV pentru GaN sau 6.2 eV pentru AlN). Energia benzii interzise reglabile, rezistenta mare la radiatii (prevazuta teoretic) si coeficientul de absorbtie mare al sistemului de materiale InxGa1−xN, reprezinta parametrii promitatori  in vederea realizarii de sisteme fotovoltaice tandem de mare eficienta. In ultimii ani, interesul fata de celulele solare pe baza de InxGa1−xN a crescut simtitor. Cea mai mare parte a investigatiilor si progresului  in domeniului nitrurilor elementelor din grupa III, s-au realizat pe heterojonctiuni, cum ar  fi structuri p-GaN/InGaN /n-GaN, unde un strat de absorbtie InGaN sau o heterostructura de superretea InGaN/(Al)GaN, se regaseste intre doua straturi p- si n-GaN.  In ciuda rezultatelor promitatoare, folosirea InGaN-pe-GaN ca material fotovoltaic se afla in stadiu incipient, in principal din cauza deteriorarii severe a calitatii materialului odata cu incoporarea Indiului (segregare de faza si stres compresiv mare), incorporare necesara pentru a atinge valoare joasa a energiei benzii interzise in cadrul celulelor solare tandem. Abordarea noastra are drept scop sa inlature acest impediment major in dezvoltarea tehnologiei celulelor solare pe baza de InGaN/GaN, propunand o structura inovativa de superretea InGaN/BGaN compatibila in retea cu a GaN si permitand concomitent diminuarea dorita a valorii energiei benzii interzise prin incorporarea duala a B si In. Aceasta solutie deschide posibilitatea unor celule solare tandem pe baza de InGaN, cu constanta de retea acordata.

____

Coordonator: INCD pentru Microtehnologie- IMT Bucuresti

Partner: INCD pentru Fizica Laserilor, Plasmei si Radiatiei, INFLPR RA