能源與人類的生存和發(fā)展密切相關(guān),是支撐人類社會正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基石。隨著社會發(fā)展與科技進(jìn)步,人類對能源的需求日益增長,傳統(tǒng)的化石能源有消耗殆盡的可能性,因此人們將目光轉(zhuǎn)向新型可再生能源技術(shù)。太陽能作為一種取之不盡用之不竭的清潔能源被認(rèn)為是最有潛力的可再生能源。迄今為止人們已經(jīng)開發(fā)出諸多種類的光伏材料,而無機(jī)光吸收材料硫化銻（Sb2S3）和硒化銻（Sb2Se3）由于所含元素儲量豐富、無毒,具有合適的光學(xué)帶隙和較大的吸收系數(shù),引起了人們的關(guān)注。并且,這種材料具有良好的水、氧穩(wěn)定性,制備方法多樣且價格較為低廉。本文的研究工作基于水熱沉積法制備硫化銻薄膜,對不同實(shí)驗(yàn)條件下得到的薄膜以及制備的器件進(jìn)行分析表征,進(jìn)而使用水熱法制備出致密、平整、具有較大晶粒的硫硒化銻薄膜。另外,研究發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)硫源和硒源的加入比例可以方便地調(diào)控薄膜的帶隙;以硫硒化銻薄膜作為吸收層所制備的電池器件,結(jié)合了硫化銻和硒化銻的優(yōu)點(diǎn),為提高光電轉(zhuǎn)換效率的提供了材料性質(zhì)調(diào)控方面的依據(jù)。本論文從五個方進(jìn)行論述。第一章,介紹了太陽能電池的發(fā)展歷史、工作原理和主要性能參數(shù),并對其分類進(jìn)行了闡述。最后,提出了本論文的研究課題和研究方法。第二... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＮＲＬＥ各類光伏電池效率研宄進(jìn)展圖??１．３太陽能電池的基本工作原理及性能參數(shù)??

?第１章緒論???均可以參加導(dǎo)電。因此，禁帶寬度對半導(dǎo)體材料的光電性能有很大的影響。表??１．１中列出了幾種太陽能電池用半導(dǎo)體材料的禁帶寬度值。??導(dǎo)帶??雜??＾?－?Ｏ?？＿）??Ｅｖ??？?？?〇??價帶?＞?＊?，?＊＾＝??？?？??■?？?■?？?？??圖１．２半導(dǎo)體晶體材料的能帶示意圖??表１．１幾種太陽能光電半導(dǎo)體材料的禁帶寬度??材料?單晶硅?非晶硅?ＣｕＩｎＳｅ２?ＣｄＴｅ?ＧａＡｓ?ＩｎＰ??禁帶寬度／ｅＶ?１．１２?約?１．７５?１．０５?１．４５?１．４２?１．３４??太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)是ｐ－ｎ結(jié)，所謂ｐ－ｎ結(jié)，是指把ｐ型半導(dǎo)體和ｎ型半??導(dǎo)體結(jié)合在一起，從而在兩者交界面處形成的具有特定功能的結(jié)構(gòu)［６］。由帶隙??寬度相同但導(dǎo)電類型不同的同一種材料組成的ｐ－ｎ結(jié)稱為同質(zhì)結(jié)，由帶隙寬度不??同的材料組成的ｐ－ｎ結(jié)稱為異質(zhì)結(jié)。ｐ型半導(dǎo)體和ｎ型半導(dǎo)體的費(fèi)米能級不同，??當(dāng)具有較高空穴濃度的ｐ型半導(dǎo)體和具有較高電子濃度的ｎ型半導(dǎo)體密切接觸構(gòu)??成ｐ－ｎ結(jié)時，在它們的交界面出便會產(chǎn)生載流子濃度差異，如圖１．３所示。根據(jù)??擴(kuò)散原理，電子和空穴均會沿著濃度梯度由高濃度向低濃度擴(kuò)散。Ｎ區(qū)的多數(shù)載??流子（電子）擴(kuò)散向Ｐ區(qū)后留下了正離子，因此Ｎ區(qū)會成為正電荷區(qū)；Ｐ區(qū)的多??數(shù)載流子（空穴）擴(kuò)散向Ｎ區(qū)后會留下負(fù)離子，因此Ｐ區(qū)會形成負(fù)電荷區(qū)。上??述的結(jié)果使Ｐ區(qū)和Ｎ區(qū)之間出現(xiàn)一個由Ｎ區(qū)指向Ｐ區(qū)的電場，稱為內(nèi)電常內(nèi)??電場會導(dǎo)致電子和空穴發(fā)生與擴(kuò)散流方向相反的漂移運(yùn)動。當(dāng)漂移流和擴(kuò)散流達(dá)??到動態(tài)平衡時，Ｐ區(qū)和Ｎ區(qū)之間便形成了穩(wěn)定的空間電荷區(qū)。隨著內(nèi)電場的建立，??ｐ－ｎ結(jié)會形成

?第１章緒論???均可以參加導(dǎo)電。因此，禁帶寬度對半導(dǎo)體材料的光電性能有很大的影響。表??１．１中列出了幾種太陽能電池用半導(dǎo)體材料的禁帶寬度值。??導(dǎo)帶??雜??＾?－?Ｏ?？＿）??Ｅｖ??？?？?〇??價帶?＞?＊?，?＊＾＝??？?？??■?？?■?？?？??圖１．２半導(dǎo)體晶體材料的能帶示意圖??表１．１幾種太陽能光電半導(dǎo)體材料的禁帶寬度??材料?單晶硅?非晶硅?ＣｕＩｎＳｅ２?ＣｄＴｅ?ＧａＡｓ?ＩｎＰ??禁帶寬度／ｅＶ?１．１２?約?１．７５?１．０５?１．４５?１．４２?１．３４??太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)是ｐ－ｎ結(jié)，所謂ｐ－ｎ結(jié)，是指把ｐ型半導(dǎo)體和ｎ型半??導(dǎo)體結(jié)合在一起，從而在兩者交界面處形成的具有特定功能的結(jié)構(gòu)［６］。由帶隙??寬度相同但導(dǎo)電類型不同的同一種材料組成的ｐ－ｎ結(jié)稱為同質(zhì)結(jié)，由帶隙寬度不??同的材料組成的ｐ－ｎ結(jié)稱為異質(zhì)結(jié)。ｐ型半導(dǎo)體和ｎ型半導(dǎo)體的費(fèi)米能級不同，??當(dāng)具有較高空穴濃度的ｐ型半導(dǎo)體和具有較高電子濃度的ｎ型半導(dǎo)體密切接觸構(gòu)??成ｐ－ｎ結(jié)時，在它們的交界面出便會產(chǎn)生載流子濃度差異，如圖１．３所示。根據(jù)??擴(kuò)散原理，電子和空穴均會沿著濃度梯度由高濃度向低濃度擴(kuò)散。Ｎ區(qū)的多數(shù)載??流子（電子）擴(kuò)散向Ｐ區(qū)后留下了正離子，因此Ｎ區(qū)會成為正電荷區(qū)；Ｐ區(qū)的多??數(shù)載流子（空穴）擴(kuò)散向Ｎ區(qū)后會留下負(fù)離子，因此Ｐ區(qū)會形成負(fù)電荷區(qū)。上??述的結(jié)果使Ｐ區(qū)和Ｎ區(qū)之間出現(xiàn)一個由Ｎ區(qū)指向Ｐ區(qū)的電場，稱為內(nèi)電常內(nèi)??電場會導(dǎo)致電子和空穴發(fā)生與擴(kuò)散流方向相反的漂移運(yùn)動。當(dāng)漂移流和擴(kuò)散流達(dá)??到動態(tài)平衡時，Ｐ區(qū)和Ｎ區(qū)之間便形成了穩(wěn)定的空間電荷區(qū)。隨著內(nèi)電場的建立，??ｐ－ｎ結(jié)會形成

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]染料敏化太陽能電池的研究進(jìn)展[J]. 徐聞龍,劉巖,陳卓明,辛斌杰.  材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2020(01)
[2]中國光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展策略研究[J]. 劉方旭.  科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(30)
[3]傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和新能源發(fā)展的必然趨勢[J]. 鄧歡.  法制與社會. 2019(10)
[4]Composition engineering of Sb2S3 film enabling high performance solar cells[J]. Yiwei Yin,Chunyan Wu,Rongfeng Tang,Chenhui Jiang,Guoshun Jiang,Weifeng Liu,Tao Chen,Changfei Zhu.  Science Bulletin. 2019(02)
[5]Development of antimony sulfide–selenide Sb2（S,Se）3-based solar cells[J]. Xiaomin Wang,Rongfeng Tang,Chunyan Wu,Changfei Zhu,Tao Chen.  Journal of Energy Chemistry. 2018(03)
[6]脈沖激光沉積功能薄膜的研究進(jìn)展[J]. 程勇,陸益敏,郭延龍,黃國俊,王淑云,朱孟真,黎偉,米朝偉,曹海源.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(12)
[7]磁控濺射鍍膜的原理與故障分析[J]. 郝曉亮.  電子工業(yè)專用設(shè)備. 2013(06)
[8]水熱法制備薄膜技術(shù)[J]. 黃暉,苗鴻雁,羅宏杰,姚熹.  硅酸鹽通報. 2002(06)

碩士論文
[1]太陽能熱光伏電池和固體氧化物燃料電池耦合系統(tǒng)的性能優(yōu)化分析[D]. 董青春.廈門大學(xué) 2018



本文編號：3266012