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Accès ouvert déclaré 2025 article

Epi-grown broadband reflector for InAs-based thermophotovoltaics

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1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : ca. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Reflecting sub-bandgap photons is crucial for maximizing the efficiency of thermophotovoltaic devices. However, existing metal-deposited reflectors rely on back-side metallization, which cannot be grown epitaxially, necessitating additional processing steps. In this study, we fabricate InAs-based thermophotovoltaic devices featuring a straightforward, epitaxially grown sub-bandgap reflector composed of a single layer of n-doped InAs at a doping concentration of 2.4 × 10 19 cm −3 . This high doping produces long-wavelength metallic-like reflection, and our devices demonstrate high sub-bandgap reflectivity from 3.5 to 17 μm, achieving up to 93 % reflectivity compared to 30–40 % for designs without the reflector. Using a calibrated optical model, we predict that the sub-bandgap reflectivity of this layer enhances spectral efficiency from 38 % to 79 % under a 600 K normally incident blackbody spectrum. This improvement rivals that of a standard gold back reflector, which achieves a spectral efficiency of 94 %. Additionally, our predictive electrical model, calibrated with fabricated devices, indicates that the reflective layer does not adversely affect the electrical properties of the thermophotovoltaic devices. This sub-bandgap reflector can be integrated into existing InAs-based thermophotovoltaic fabrication processes, eliminating complex substrate removal steps required for traditional gold reflectors. • Demonstrated sub-bandgap reflectivity of up to 93 % for devices with a n-InAs reflective layer. • The reflective layer can improve spectral efficiency from 38 % to 79 %, under a 600 K normally incident blackbody spectrum. • Measurement and simulation results reveal that the reflective layer does not adversely affect the electrical properties of the devices.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Epi-grown broadband reflector for InAs-based thermophotovoltaics
Date Crossref
01/06/2025
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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