Caracterización y simulación eléctrica de hetero-estructuras p-n de GaN para su aplicación en celdas solares

Abstract

En esta investigación se realizó un estudio teórico que se centra en describir el rendimiento de las celdas solares de β-GaN tipo-p y tipo-n aunado a una capa intermedia de InGaN, mediante el análisis de simulaciones Estructuras Microelectrónicas y Fotónicas (AMPS-1D), los parámetros de estos materiales se obtienen de manera experimental y algunos de ellos aún se encuentran en proceso de investigación, por lo que en esta tesis se realizaron una serie de caracterizaciones de la película de GaN tipo p y n, esto para conocer si experimentalmente se puede sintetizar su fase cúbica (observando sus propiedades estructurales, ópticas y eléctricas) y conocer algunos de los parámetros y así utilizarlos en esta simulación, de la cual obtendremos datos y resultados lo más cercano a lo experimental para esta celda solar. Con el fin de mejorar la eficiencia de los dispositivos, se realizaron varias simulaciones iniciando con la variación de la concentración de In, después se tomaron en cuenta las mejores eficiencias de las cuales se tomaron 10, 16 y 17 % de concentración de In al igual que la del 35% por el rango de absorción que tiene que es el verde y para futuras simulaciones de MQW, también se realizaron barridos de espesores de las capas de GaN tipo p y n, y la capa de InGaN y se obtuvieron eficiencias de 1.421%, 5.14%, 4.049% y 4.805% para concentraciones de In de 35%, 10%, 16% y 17% respectivamente.