文档介绍：上海大学
硕士学位论文
CIGS薄膜太阳电池的制备及性能研究
姓名:杨文继
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理学
指导教师:马忠权
20070401
摘要的缺陷和杂质,它们增加了载流子复合率,从而导致电池性能的的,具有电中性非静电的性质,它排斥空穴向晶粒边界的移动。;恍剩以及制备工艺的多样、灵活、可重复性,使得多晶薄膜太阳电池已成为各种太阳电池的首选。通常晶粒边界存在着比较多下降。但是,理论计算的结果表明,晶粒边界处价带顶要比晶粒内部的价带顶低,这种能带偏移是由化学诱导产生同时对电子不具有吸引力,所以显著减小了电子在晶粒边界处的复合,同时没有导致电荷迁移率的降低。实际上,理论计算已经证明,多晶薄膜比通常多晶薄膜材料具有更低的光生载流子复合率。一般而言,这种性质对于多晶材料具有广泛的意义,而且对于多晶薄膜展示了广泛的应用前景。本文采用相关的半导体理论,对太阳电池的工作原理进行了分析和阐述,并对薄膜太阳电池器件的内量子效率进行了分析计算。结果表明,组成电池各层膜厚度的搭配和选取、电池表面载流子复合速率、少数载流子扩散长度和扩散系数等都对内量子效率有影响。在根据提高机械强度、形成足够强的内建电场、减少反射光损失等因素确定了翱诓愫穸鹊那榭鱿拢颐欠现电池的内量子效率作为层厚度的函数存在一个极值,在此厚度下电池具有最高的内量子效率,而且这一厚度值处在通常实验室制备的优良电池的厚度范围以内。薄膜通常用三步蒸发硒化法制备,而本文首次研究了在玻璃衬底上用单元多步蒸发法制备薄膜太阳电池及其性能。主要工作包括四部分:用单元多步法制备薄膜;用常规的上海大学硕士学位论文
关键词:薄膜太阳电池:单元多步蒸发法;撼宀悖ㄖ票窩缓冲层;用射频磁控溅射制备翱诓悖谎究薄膜太阳电池的性能。在此基础上我们进行薄膜太阳电池的制备,所得的电池光伏转换效率仅为%,。为优化这一制备方法,我们需要在将来做更多的工作。翱诓悖荒诹孔有Ⅵ上海大学硕士学位论文
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签名:拯叁榈际η┟签名:主丕盘谌掌冢:日期:嗥重:受本论文使用授权说明原创性声明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。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发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他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了谢意。本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑上海大学硕士学位论文Ⅱ
第一章绪论研究背景生能源,是最理想的新能源之一,正越来越受到人们ㄕ人类每天都在不停地消耗着能源,可以说能源是现代人类生存、生活的必须,没了它人类的方方面面将会停止运转。然而,伴随着我国经济的发展、社会的进步,人们越来越感到能源高消耗背后正潜伏着越来越多的问题。比如,对能源的高需求与我国能源资源有限之间的矛盾,高能耗对环境造成的破坏等。现有的能源结构主要是以煤炭、石油为主,其次是水电和核电,还有生物质能等只占少部分。煤炭、石油是不可再生资源,总有用完的一天,尤为重要的是会对环境造成很大的污染,严重影响人们的生活质量;水电属于环境友好型资源,但数量有限,无法满足人们对能源的总需求;核电同样存在着资源有限的问题,而废弃的核燃料也存在污染环境的隐患;生物质能更是数量少;聚变能的可行性还未得到实验的完全证实,前景未K裕罢倚碌奶娲茉闯晌H嗣堑苯衩媪俚钠切课题。太阳能作为一种蕴藏丰富、干净、安全的环境友好的可再的重视。太阳电池发电技术可以将太阳能直接转换为电能,是利用太阳能的最重要途径之一。但目前的太阳电池还存在成本高,效率低,甚至有些类型性能不稳定等缺陷。使用薄膜电池能节省材料,显著降低成本,而且能达到较高的效率,成为目前人们研究的热点。薄膜型电池是在年代末到年代初开始研发,已经取得了令人瞩目的成绩。主要有:非晶硅、多晶硅薄膜,/,疭嗷⑼黠匚∧ぃ腿料电池等。系列的光伏电池效率高笥,但造价太贵,仅适用于航天系统:锅系珻绯赜薪细叩男但稳定性差,制造时难以保证质量和低价格;非晶硅及氢化非晶硅的来源较广,但是转换效率较低,一般只有%以下,而氢化非晶,上海大学硕士学位论文/,疘,
本论文的研究内容硅又有光致衰退的问题尚需解决,非晶体硅多结电池效率可达但制作大面积薄膜尚存在价格高的问题;晶硅太阳电池同样存在制造成本高