研究目的
研究两步光子上转换太阳能电池（TPU-SC）异质界面处带内光激发的详细机制，并证明TPU-SC中辐射复合与光电流之间的互易关系。
研究成果
研究表明，在TPU-SC中光致发光与光电流存在互易关系，其辐射复合电流与光电流之和在反向偏压范围内基本恒定。InAs量子点基态电子密度在0.6V以下保持恒定，而空穴密度受电场影响显著，揭示了异质界面处发生的TPU物理机制。
研究不足
该研究聚焦于具有特定异质界面构型（Al0.7Ga0.3As/GaAs）的TPU-SC及InAs量子点，这可能限制研究结果对其他材料或构型的普适性。值得注意的是，由TPU引发的额外光电流产生效率过低，导致实际器件运行中无法实现理论预测的高转换效率。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过同步测量TPU-SC中光致发光（PL）和光电流（PC）随偏置电压的变化，阐明异质界面处的电子积累及其对TPU效率的影响。
2：样品选择与数据来源：
采用固源分子束外延技术在p+-GaAs（001）衬底上制备TPU-SC，其包含Al0.7Ga0.3As/GaAs异质界面，并在异质界面下方插入InAs量子点（QDs）层。
3：7Ga3As/GaAs异质界面，并在异质界面下方插入InAs量子点（QDs）层。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：使用波长为784 nm的连续波激光二极管作为第一激发光源，超连续白激光作为第二激发红外（IR）光，1300 nm长通滤光片，Keithley源表用于施加偏置电压并测量PC，单色仪用于PL的光谱色散，以及InGaAs二极管阵列探测器用于PL检测。
4：实验步骤与操作流程：
第一激发光穿透Al0.7Ga0.3As并激发GaAs，而第二IR光激发异质界面处积累的电子。在施加偏置电压的同时同步测量PC和PL。
5：7Ga3As并激发GaAs，而第二IR光激发异质界面处积累的电子。在施加偏置电压的同时同步测量PC和PL。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：在第一激发光功率密度恒定的条件下分析PC与PL的关系，从而评估PL强度与辐射复合电流之间的比例系数k。
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continuous-wave laser diode
784 nm
First excitation light for penetrating Al0.7Ga0.3As and exciting GaAs
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supercontinuum white laser
Producing the second excitation infrared (IR) light
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1300 nm long-pass filter
Filtering the second IR light
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Keithley SourceMeter
Keithley
Applying bias voltage and measuring photocurrent
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single monochromator
Spectral dispersion of photoluminescence
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InGaAs diode-array detector
Detecting photoluminescence
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