文档介绍：内蒙古师范大学
硕士学位论文
硅基薄膜太阳电池的优化设计与模拟计算
姓名:韩兵
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:周炳卿
20100527
中文摘要基薄膜太阳电池引起国内外政府和研究机构的高度重视。杓:痝甋篐叠层结构太阳电池,优化了顶电池和底电池硅基薄膜太阳电池在降低成本方面比晶体硅太阳电池具有更大的优势:制作工艺简单,耗材少;能沉积在廉价衬底上,适用于大面积生产;而且容易与建筑材料相结合,构成光伏建筑一体化系统。所以,硅本论文主要利用一维光电子结构分析模型对硅基薄膜太阳能电池进行优化设计和模拟研究。;然后对本征层带隙渐变的微晶硅薄膜太阳能电池进行数学物理建模,模拟优化了渐变带隙结构的太阳电池。最后对/.非晶硅叠层太阳电池结构及工艺参数进行了优化设计。主要的工作总结如下:D夥抡媪藀型非晶硅太阳电池不同窗口层材料对电池性能的影响。首先对.:癐:,,:撼宀悖飨愿纳频绯匦阅埽玫%的效率。然后对猘:,掺杂浓度为保绯匦阅芙虾茫饰%。最后,对采用畃.:窗口层的非晶硅太阳电池愫穸冉辛擞呕眎层厚度钡池的转换效率最高,⒕Ч璐队氩牧暇啾鹊墓叵担臀⒕Ч璞∧ぬ舻绯氐膇层带隙渐变结构的总光生载流子产额、载流子复合速率等参数进行模拟,并与普通的臀⒕Ч璞∧ぬ舻池进行对比分析。结果表明,一方面带隙渐变结构增加了进入微晶硅层作为活性层的光吸收;另一方面渐变各层之间存在缺陷和复合中心,影响载流子的收集。对于带隙递增型微晶硅.:捅∧ぬ电池,,;省的最佳本征层厚度。当顶电池和底电池本征层厚度分别为和畉内蒙古师范大学硕士学位论文
时,达到了最佳电流匹配。隧道结采用微晶硅材料,分别模拟计算/结构和/卸结构隧道结的厚度、带隙宽度、掺杂浓度和缺陷态密度等参数对电池性能的影响,得出最佳工艺参数。当痯隧道结的厚度为,带隙为,掺杂浓度为毕萏芏任保硅基薄膜;太阳电池;结构设计;渐变带隙;转换效率甋篐/.:ń岬愕绯氐男饰ィ欢捎貌迦牒裎,缺陷态密度为的猵甋篐层的/痯结构隧道结时,甋篐/:内蒙古师范大学硕士学位论文
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导师签名:久迩签名:撩乒签名:轻墨、驯口年‘月多『月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含本人为获得内蒙古师范大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人保证所呈交的论文不侵犯国家机密、商业秘密及其他合法权益。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示感谢。日期:关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解内蒙古师范大学有关保留、使用学位论文的规定:内蒙古师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅,’可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文,并且本人电子文档的内容扫,和纸质论文的内容相一致。。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。日
第一章概述薄膜太阳电池发展现状随着经济的发展,很多矿产资源的开发利用即将枯竭,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。由于太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁性、安全性、资源的广泛性和充足性等优点,太阳能被认为是二十一世纪最重要、最有太阳电池的美好未来被各国的政府、科研机构、大企业所看好,这极大的推动了太阳电池的飞速发展。各国政府根据各自的具体情况,在发展太阳电池方面各有侧重,制定了新的光伏计划。年,美国制定了政府级阳光发电计划,太阳能研己的计划。我国在年鲁鎏恕疤裟芪荻ゼ苹,年詹普部、科技部、国家能源局联合宣布在我国正式启动“金太阳痉豆こ獭旯家出台的政策将推动国内太阳能发电市场发展,在我国政府强有力的政策引导下,目前,太阳电池虽然仍以晶体硅为主,但薄膜电池成本低、效率高、适合规模美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下,薄膜太阳电池已成为国际光伏市断进步,光电转换效率得到迅速提高。虽然与晶体硅电池相比仍有很大差距,但其发展前景的能源。究经费大幅度增长,并且成立太阳能开发银行,促进太阳能产品的商业化。日本在年公布了政府制