能源危機(jī)和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,全球?qū)夥l(fā)電的需求越來越迫切。其中硅晶電池占市場額度的90%以上。但因?yàn)橹谱鞒杀�、能耗等因�?硅系太陽能電池尚未完全滿足光伏發(fā)電的發(fā)展需求。因此,低成本、高效率的新型太陽能電池開發(fā)是光伏技術(shù)研究方向。具有體異質(zhì)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的納米結(jié)構(gòu)太陽能電池光生載流子達(dá)到結(jié)區(qū)的最大距離取決于材料的尺寸。納米結(jié)構(gòu)太陽能電池吸收層一般為幾十到幾百納米的薄層,大大降低了對材料擴(kuò)散長度的要求,使得一些廉價(jià)但電學(xué)性能較差的吸光材料得以應(yīng)用。Sb₂Se₃具有合適的禁帶寬度與極高的可見-近紅外吸收系數(shù),有作為太陽能電池吸收層的潛能,但離子遷移率較低一直制約其發(fā)展。本文以Sb₂Se₃作為光吸收晶相,以具有較高電導(dǎo)率的Cu₂GeSe₃作為載流子傳輸晶相,形成納米尺度下穿插的空間異質(zhì)結(jié)構(gòu),提高Sb₂Se₃薄膜的的光生載流子分離與遷移能力,降低電子-空穴對的復(fù)合概率,進(jìn)而在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)合理的器件結(jié)構(gòu),得到全新太陽能電池類... 

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 太陽能電池的研究現(xiàn)狀
        1.1.1 薄膜太陽能電池的特點(diǎn)及分類
        1.1.2 常見無機(jī)化合物薄膜太陽能電池
    1.2 納米結(jié)構(gòu)在太陽能電池中的應(yīng)用
        1.2.1 平面異質(zhì)結(jié)構(gòu)太陽能電池
        1.2.2 納米結(jié)構(gòu)太陽能電池
    1.3 硒化銻材料
        1.3.1 硒化銻材料
        1.3.2 硒化銻太陽能電池的研究現(xiàn)狀
    1.4 銅鍺硒熱電材料
    1.5 玻璃陶瓷中的Sb_2Se_3/Cu_2GeSe_3異質(zhì)結(jié)構(gòu)
    1.6 本論文的選題依據(jù)、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.6.1 本論文的選題依據(jù)
        1.6.2 本文的研究內(nèi)容
        1.6.3 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實(shí)驗(yàn)用品與測試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 Sb-Ge-Se-CuI非晶態(tài)薄膜的制備
        2.2.1 射頻磁控濺射法
        2.2.2 脈沖激光沉積法
    2.3 材料性能表征
        2.3.1 X射線衍射分析
        2.3.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡
        2.3.3 透射電子顯微鏡
        2.3.4 EDS能譜分析
        2.3.5 臺階儀
        2.3.6 差式掃描量熱儀
        2.3.7 紫外-可見分光光度計(jì)
    2.4 光電性能表征
        2.4.1 三電極法光電流響應(yīng)測試
        2.4.2 四探針測試
        2.4.3 太陽能電池器件標(biāo)準(zhǔn)太陽模擬測試
第3章 GeSe_2-Sb_2Se_3-CuI硫系玻璃陶瓷的析晶動力學(xué)分析
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 不同GeSe_2/Sb_2Se_3比例的GeSe_2-Sb_2Se_3-CuI硫系玻璃的熱處理
        3.2.2 活化能E和動力學(xué)因子n的計(jì)算
        3.2.3 GeSe_2-Sb_2Se_3-CuI硫系玻璃樣品的材料表征及性能測試
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 材料的表征
        3.3.2 活化能與動力學(xué)因子的計(jì)算
        3.3.3 不同GeSe_2/Sb_2Se_3比例基質(zhì)玻璃的析晶動力學(xué)參數(shù)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 脈沖激光沉積和射頻磁控濺射沉積工藝對高導(dǎo)硒化銻薄膜的性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 射頻磁控濺射法制備40GeSe_2-40Sb_2Se_3-20CuI薄膜
        4.2.2 脈沖激光沉積法制備40GeSe_2-40Sb_2Se_3-20CuI薄膜
        4.2.3 玻璃陶瓷薄膜的結(jié)構(gòu)和性能表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 射頻磁控濺射薄膜厚度工藝的探索
        4.3.2 射頻磁控濺射薄膜的材料表征
        4.3.3 射頻磁控濺射薄膜的光電性能測試
        4.3.4 PLD的沉積速率測試
        4.3.5 PLD工藝制備薄膜的材料性能分析
        4.3.6 PLD薄膜材料的光電性能表征
    4.4 本章小結(jié)
第5章 GeSe_2-Sb_2Se_3-CuI硫系玻璃太陽能電池的制備
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 FTO/TiO2/Sb_2Se_3-Cu_2GeSe_3/Spiro-OMeTAD/Ag納米結(jié)構(gòu)太陽能電池的制備
        5.2.2 太陽能電池效率測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 TiO_2致密層的表征
        5.3.2 Sb_2Se_3/Cu_2GeSe_3納米結(jié)構(gòu)異質(zhì)結(jié)電池的電池性能表征
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光伏發(fā)電現(xiàn)狀與發(fā)展綜述[J]. 沈浩.  機(jī)電信息. 2016(30)
[2]新型硒化銻材料及其光伏器件研究進(jìn)展[J]. 薛丁江,石杭杰,唐江.  物理學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]晶硅太陽能電池發(fā)展?fàn)顩r及趨勢[J]. 周濤,陸曉東,張明,李媛,劉愛民,倫淑嫻.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2013(03)



本文編號：3686224