使用互补金属氧化物半导体工艺制造光伏微发电机的制造和表征
1Department of Mechanical Engineering, National Chung Hsing University, Taichung 402, Taiwan.
Micromachines
|November 25, 2023
概括
本研究介绍了一种新型的光伏微发电机,采用补充性金属氧化物半导体 (CMOS) 工艺制造. 这种基于的设备实现了12.5%的能量转换效率,证明了它在光能采集方面的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 光伏设备将光转化为电力.
- 微型能源采集解决方案的需求很大.
- 互补的金属氧化物半导体 (CMOS) 工艺提供了可扩展的制造.
研究的目的:
- 使用CMOS工艺开发一个光伏微发电机.
- 为了提高光吸收和能量转换效率.
- 为了描述微发电机在照明下的性能.
主要方法:
- 使用CMOS技术制造一种基于的光伏微发电机.
- 设计采用类似网格的p-n连接结构,带有图案的p-doping和N-well.
- 用湿蚀刻 (缓冲氧化蚀刻) 进行后处理,以暴露p-n连接点.
- 在1000W/m2照明下进行性能测试.
主要成果:
- 微发电机实现了0.53V的开通电压和233μA的短路电流.
- 最大输出功率达到99μW,填充系数为0.8.8.
- 对于0.79毫米2的设备,证明了12.5%的能量转换效率.
结论:
- 开发的光伏微发电机在光能采集应用中显示出有前途的性能.
- 与后处理相结合的CMOS制造对于创建高效的微尺度光伏设备是有效的.
- 网格式的设计提高了光电流和整体设备的效率.
