發(fā)布時間：2017-06-29 12:06

  本文關(guān)鍵詞：硅薄膜太陽電池陷光及硅HIT電池制作研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：硅薄膜太陽電池由于其低的材料成本受到廣泛關(guān)注,但由于硅膜較薄導(dǎo)致了光在電池中較難被充分吸收,因而陷光技術(shù)尤為重要。日本松下公司所制造的具有高效率、低成本的帶有本征薄層硅異質(zhì)結(jié)(HIT)太陽電池受到重視。本論文研究了硅薄膜太陽電池的陷光以及硅HIT電池的制作工藝。利用時域有限差分法(FDTD)研究了周期性前背織構(gòu)橫向錯位對微晶硅薄膜太陽電池光吸收的影響,首次提出了電池前背織構(gòu)的橫向匹配觀點。研究表明,在大多情況下,在前背織構(gòu)間引入橫向錯位可以使硅薄膜電池的光吸收得到增強,最大可使電池的總光吸收率提升8.0個百分點。利用FDTD研究了用作非晶硅薄膜太陽電池背電極的鋁納米坑織構(gòu)對電池陷光的影響。研究表明,隨著鋁納米坑尺寸的增大,在大多數(shù)情況下,短波長范圍(300-550 nm)的電池吸收光譜變化不大,而長波長范圍(550-800 nm)的吸收光譜的干涉峰會出現(xiàn)增多、變寬等較好的趨勢。電池的最大的光吸收率可達70.8%。研究了硅HIT電池的制作工藝,找到了影響電池性能的重要因素及這些因素在電池制作工藝工程中的先后次序。研究表明,硅片表面的氫等離子體處理對電池性能有非常重要的影響,并且是電池制作中首先應(yīng)重視的工藝。其次是電池本征層的沉積,鋁背電極的制作,硅片表面損傷層的去除,前銀柵電極的制作等工藝。并分析了各因素的影響機理。通過各個工藝條件的優(yōu)化,最終制作出了效率為13.08%的單面硅HIT電池。
【關(guān)鍵詞】：硅薄膜太陽電池 陷光 FDTD 織構(gòu)橫向匹配 硅HIT電池
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.42;TB383.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-21
• 1.1 太陽電池簡介7-14
• 1.1.1 太陽電池發(fā)展歷史7-8
• 1.1.2 太陽電池發(fā)電原理8
• 1.1.3 太陽電池的等效電路8-10
• 1.1.4 太陽電池的主要性能指標10-12
• 1.1.5 太陽電池效率提高方法12-14
• 1.2 非晶硅薄膜太陽電池概述14-16
• 1.2.1 非晶硅薄膜太陽電池發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 非晶硅薄膜太陽電池的結(jié)構(gòu)15-16
• 1.2.3 非晶硅薄膜太陽電池中的陷光技術(shù)16
• 1.3 帶有本征薄層的硅異質(zhì)結(jié)(HIT)電池16-18
• 1.3.1 硅HIT電池的優(yōu)點17-18
• 1.3.2 硅HIT電池的研究現(xiàn)狀18
• 1.4 本論文研究內(nèi)容18-21
• 第2章 周期性前背織構(gòu)的橫向錯位對硅薄膜太陽電池陷光性能的影響21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 時域有限差分法(FDTD)簡介21-24
• 2.2.1 Yee網(wǎng)格及其算法21-22
• 2.2.2 時域有限差分法的基本差分方程22-24
• 2.2.3 數(shù)值穩(wěn)定性24
• 2.3 帶有前背橫向錯位織構(gòu)的硅薄膜太陽電池結(jié)構(gòu)24-25
• 2.4 橫磁波的周期性前背織構(gòu)橫向錯位對電池光吸收的影響25-27
• 2.5 橫電波的周期性前背織構(gòu)橫向錯位對電池光吸收的影響27-28
• 2.6 周期性前背織構(gòu)橫向錯位對電池總光吸收的影響28-31
• 2.7 本章小結(jié)31-33
• 第3章 鋁納米坑織構(gòu)對非晶硅薄膜太陽電池陷光的影響33-49
• 3.1 引言33
• 3.2 帶有鋁納米坑織構(gòu)的非晶硅薄膜太陽電池結(jié)構(gòu)33-34
• 3.3 鋁納米坑大小對電池光吸收的影響34-41
• 3.4 鋁納米坑間距對電池光吸收的影響41-47
• 3.5 鋁納米坑織構(gòu)的尺寸及間距對電池總光吸收的影響47-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第4章 硅HIT太陽電池制作關(guān)鍵技術(shù)研究49-63
• 4.1 主要設(shè)備及儀器49-51
• 4.2 硅HIT電池制作結(jié)構(gòu)及步驟51-52
• 4.3 一種帶有鋁背電極硅片的HF溶液漂洗方法52-53
• 4.4 氫等離子體處理對硅HIT電池性能的影響53-55
• 4.5 非晶硅本征層制備條件對硅HIT電池性能的影響55-57
• 4.5.1 本征層厚度對硅HIT電池性能的影響55-56
• 4.5.2 本征層沉積功率對硅HIT電池性能的影響56-57
• 4.6 去硅片損傷層對硅HIT電池性能的影響57-58
• 4.7 銀柵前電極對硅HIT電池性能的提升58-60
• 4.8 優(yōu)化的實驗條件及硅HIT電池性能60-61
• 4.9 本章小結(jié)61-63
• 第5章 總結(jié)63-65
• 參考文獻65-71
• 致謝71-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 孫啟利;胡志華;廖華;林娟;安家才;朱勛夢;王文儀;;HIT太陽電池研究現(xiàn)狀[J];云南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年02期

2 吳奉炳;張大偉;;太陽能電池中微納陷光光柵結(jié)構(gòu)[J];激光雜志;2010年05期

3 庾莉萍;;提高太陽能電池效率的主要措施[J];光源與照明;2009年04期

4 張德賢;蔡宏琨;隋妍萍;陶科;席強;薛穎;孫云;;柔性襯底太陽電池陷光結(jié)構(gòu)的研究[J];太陽能學(xué)報;2009年01期

  本文關(guān)鍵詞：硅薄膜太陽電池陷光及硅HIT電池制作研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：497807