张贺翔，杨卫霞，林雪玲，潘凤春

(宁夏大学 物理与电子电气工程学院，宁夏 银川 750021)

热光伏(thermophotovoltaic,TPV)发电系统是20世纪60年代提出的概念,其主要工作原理是通过p-n结将高温辐射体的能量直接转换成电能.热光伏技术主要利用红外光波段的光源,具有不受天气和季节影响的特点,使其在军事、航天等科研领域得到了科研工作者的极大关注.作为热光伏技术系统的核心部件,热辐射器、热光伏电池主要是选择发射和吸收处于红外光区、远红外光区的光子,因此要求热辐射器器件材料的禁带宽度相对较小.禁带宽度为1.12 eV的Si半导体和禁带宽度为0.66 eV的Ge半导体材料是早期热光伏电池制备的首选材料.虽然价格低廉的Si、Ge半导体材料制备的热光伏电池可以很好地与Yb2O3或Er2O3制备的选择辐射器相匹配[1-4],但由于输出电压不高和光电转换效率较低等缺点,限制了热光伏系统的应用.高效低禁带宽度Ⅲ-Ⅴ族半导体的出现使得热光伏系统重新引起研究者们的极大关注.空穴迁移率高、电子迁移率高、性能稳定、易于生长和缺陷密度低等特性是Ⅲ-Ⅴ族半导体的优点.GaAs、GaSb、InSb等Ⅲ-Ⅴ族半导体材料的禁带宽度较小，且多为直接带隙的半导体材料,在红外高频电子器件、红外夜视光学探测仪、红外半导体电子激光器和红外场效应电子晶体管等仪器的设计和制备得到了广泛的应用[5-14].GaSb作为Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体家族中的一员,可以与很多Sb化物半导体材料，以及二元、三元和多元Sb化物半导体……