新型晶硅太陽(yáng)電池模擬及關(guān)鍵物理問(wèn)題分析
發(fā)布時(shí)間:2021-03-29 14:26
現(xiàn)如今隨著化石能源的日益缺乏,一種取而代之的可再生能源——太陽(yáng)能已經(jīng)被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于航天、工農(nóng)業(yè)、通訊行業(yè)和民用太陽(yáng)能電源等領(lǐng)域。太陽(yáng)能電池種類(lèi)繁多,不同類(lèi)型的太陽(yáng)能電池被應(yīng)用在不同領(lǐng)域。值得一提的是,硅基太陽(yáng)能電池的最早出現(xiàn)使得其制備技術(shù)日漸成熟,并已經(jīng)大面積商業(yè)化。然而對(duì)于硅基太陽(yáng)能電池的關(guān)鍵性能參數(shù)(上、下表面復(fù)合速率S1和S2)的獲取和對(duì)新型結(jié)構(gòu)硅基太陽(yáng)能電池關(guān)鍵物理問(wèn)題的研究還需要進(jìn)一步深入。本文的研究?jī)?nèi)容有以下兩點(diǎn):(1)晶硅太陽(yáng)能電池上、下表面復(fù)合速率S1和S2的區(qū)分和獲取:首先對(duì)四組上、下表面情況存在差異的樣品進(jìn)行短波光照下的QSSPC(Quasi-steady-state Photoconductance)少子壽命測(cè)量,通過(guò)對(duì)每組樣品正、反面的測(cè)量得到過(guò)剩載流子隨時(shí)間的分布曲線,然后基于新的分析方法對(duì)過(guò)剩載流子分布進(jìn)行Matlab程序擬合,進(jìn)而區(qū)分并獲得四組樣品的上、下表面復(fù)合速率S1和S2。(2)對(duì)新型結(jié)構(gòu)同質(zhì)異質(zhì)結(jié)HH(Homo-heterojunction)n型晶硅太陽(yáng)能電池(ZnO/(p)a-Si:H/(p)cSi(n)cSi/(i)a-Si:H/(n)a...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
1 緒論
1.1 硅基太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介
1.1.1 pn結(jié)的形成
1.1.2 硅基太陽(yáng)能電池的工作原理
1.1.3 硅基太陽(yáng)能電池的等效電路
1.1.4 硅基太陽(yáng)能電池的表征參數(shù)
1.2 硅基電池材料概述
1.2.1 單晶硅簡(jiǎn)介
1.2.2 非晶硅簡(jiǎn)介
1.3 硅基太陽(yáng)能電池的優(yōu)化
1.3.1 硅襯底的優(yōu)化
1.3.2 表面優(yōu)化
1.3.3 發(fā)射極優(yōu)化
1.3.4 金屬電極優(yōu)化
1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容及意義
2 基于短波光照的QSSPC測(cè)量獲取上、下表面復(fù)合速率
2.1 傳統(tǒng)計(jì)算表面復(fù)合速率的方法
2.2 QSSPC測(cè)量
2.2.1 Sinton WCT-120
2.2.2 QSSPC測(cè)量少子壽命原理
2.2.3 少子壽命
2.3 實(shí)驗(yàn)樣品介紹
2.4 試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)論
2.4.1 短波光源照射
2.4.2 新的分析方法
2.4.3 數(shù)據(jù)分析
2.4.4 數(shù)據(jù)擬合及結(jié)論
2.5 本章小結(jié)
3 HH電池仿真
3.1 HH電池的發(fā)展
3.2 HH電池的研究進(jìn)展
3.3 晶硅異質(zhì)結(jié)仿真軟件
3.4 HH電池仿真
3.4.1 HH電池結(jié)構(gòu)
3.4.2 物理模型及參數(shù)
3.4.3 n型 HH電池能帶圖
3.5 本章小結(jié)
4 界面態(tài)不均勻分布對(duì)HH電池性能的影響
4.1 界面態(tài)對(duì)HH電池性能的影響
4.2 HH電池對(duì)界面態(tài)不均勻分布的容忍度研究
4.3 HH電池依賴(lài)于界面態(tài)不均勻分布的的(p)a-Si:H厚度研究
4.4 HH電池依賴(lài)于界面態(tài)不均勻分布的的(p)a-Si:H摻雜濃度研究
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Performance improvement of c-Si solar cell by a combination of SiNx/SiOx passivation and double P-diffusion gettering treatment[J]. Xiaoyu Chen,Youwen Zhao,Zhiyuan Dong,Guiying Shen,Yongbiao Bai,Jingming Liu,Hui Xie,Jiangbian He. Journal of Semiconductors. 2017(11)
[2]晶體硅金字塔絨面結(jié)構(gòu)圓化對(duì)其光反射率和非晶硅薄膜鈍化效果的影響[J]. 龔洪勇,黃海賓,周浪. 人工晶體學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]晶硅襯底參數(shù)對(duì)太陽(yáng)電池輸出特性的影響[J]. 李幼真,陳勇民. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2012(08)
[4]氫化非晶硅(a-Si∶H)薄膜穩(wěn)定性的研究進(jìn)展[J]. 廖乃鏝,李偉,蔣亞?wèn)|,匡躍軍,李世彬,吳志明. 材料導(dǎo)報(bào). 2007(05)
博士論文
[1]面向產(chǎn)業(yè)化高效硅基異質(zhì)結(jié)電池的關(guān)鍵問(wèn)題研究[D]. 張悅.北京工業(yè)大學(xué) 2017
[2]高效硅基納米絨面太陽(yáng)電池研究[D]. 鐘思華.上海交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]多晶硅中的氧碳行為及其對(duì)太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率的影響[D]. 方昕.上海交通大學(xué) 2011
本文編號(hào):3107696
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
1 緒論
1.1 硅基太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介
1.1.1 pn結(jié)的形成
1.1.2 硅基太陽(yáng)能電池的工作原理
1.1.3 硅基太陽(yáng)能電池的等效電路
1.1.4 硅基太陽(yáng)能電池的表征參數(shù)
1.2 硅基電池材料概述
1.2.1 單晶硅簡(jiǎn)介
1.2.2 非晶硅簡(jiǎn)介
1.3 硅基太陽(yáng)能電池的優(yōu)化
1.3.1 硅襯底的優(yōu)化
1.3.2 表面優(yōu)化
1.3.3 發(fā)射極優(yōu)化
1.3.4 金屬電極優(yōu)化
1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容及意義
2 基于短波光照的QSSPC測(cè)量獲取上、下表面復(fù)合速率
2.1 傳統(tǒng)計(jì)算表面復(fù)合速率的方法
2.2 QSSPC測(cè)量
2.2.1 Sinton WCT-120
2.2.2 QSSPC測(cè)量少子壽命原理
2.2.3 少子壽命
2.3 實(shí)驗(yàn)樣品介紹
2.4 試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)論
2.4.1 短波光源照射
2.4.2 新的分析方法
2.4.3 數(shù)據(jù)分析
2.4.4 數(shù)據(jù)擬合及結(jié)論
2.5 本章小結(jié)
3 HH電池仿真
3.1 HH電池的發(fā)展
3.2 HH電池的研究進(jìn)展
3.3 晶硅異質(zhì)結(jié)仿真軟件
3.4 HH電池仿真
3.4.1 HH電池結(jié)構(gòu)
3.4.2 物理模型及參數(shù)
3.4.3 n型 HH電池能帶圖
3.5 本章小結(jié)
4 界面態(tài)不均勻分布對(duì)HH電池性能的影響
4.1 界面態(tài)對(duì)HH電池性能的影響
4.2 HH電池對(duì)界面態(tài)不均勻分布的容忍度研究
4.3 HH電池依賴(lài)于界面態(tài)不均勻分布的的(p)a-Si:H厚度研究
4.4 HH電池依賴(lài)于界面態(tài)不均勻分布的的(p)a-Si:H摻雜濃度研究
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Performance improvement of c-Si solar cell by a combination of SiNx/SiOx passivation and double P-diffusion gettering treatment[J]. Xiaoyu Chen,Youwen Zhao,Zhiyuan Dong,Guiying Shen,Yongbiao Bai,Jingming Liu,Hui Xie,Jiangbian He. Journal of Semiconductors. 2017(11)
[2]晶體硅金字塔絨面結(jié)構(gòu)圓化對(duì)其光反射率和非晶硅薄膜鈍化效果的影響[J]. 龔洪勇,黃海賓,周浪. 人工晶體學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]晶硅襯底參數(shù)對(duì)太陽(yáng)電池輸出特性的影響[J]. 李幼真,陳勇民. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2012(08)
[4]氫化非晶硅(a-Si∶H)薄膜穩(wěn)定性的研究進(jìn)展[J]. 廖乃鏝,李偉,蔣亞?wèn)|,匡躍軍,李世彬,吳志明. 材料導(dǎo)報(bào). 2007(05)
博士論文
[1]面向產(chǎn)業(yè)化高效硅基異質(zhì)結(jié)電池的關(guān)鍵問(wèn)題研究[D]. 張悅.北京工業(yè)大學(xué) 2017
[2]高效硅基納米絨面太陽(yáng)電池研究[D]. 鐘思華.上海交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]多晶硅中的氧碳行為及其對(duì)太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率的影響[D]. 方昕.上海交通大學(xué) 2011
本文編號(hào):3107696
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