晶體硅太陽電池由于具有穩(wěn)定性好,效率高的特點(diǎn),占據(jù)了光伏市場絕大份額,但其高溫制備過程使其成本大大增加。而有機(jī)太陽電池雖然制備工藝簡單,但光吸收性能差,大大限制其效率的提升。硅/有機(jī)物雜化太陽電池既有晶體硅電池良好的光吸收性能,又具有有機(jī)太陽電池低溫工藝特點(diǎn),越來越受人們關(guān)注。本文制備了聚3,4乙烯基二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸(PEDOTPSS)/硅雜化太陽電池,并研究器件的物理機(jī)制,通過蒸鍍氧化鎢(WO3)薄膜制備無摻雜的選擇性發(fā)射極,并對器件的背電極進(jìn)行氯化銫修飾,從而有效提升電池的性能。通過研究硅片經(jīng)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)邊緣絕緣的效果,找到一種更為簡單的降低電池反向飽和電流的方法。本文的主要工作包括：(1)優(yōu)化了雜化電池制備工藝,并研究了PEDOT:PSS/硅雜化電池的工作原理,證明電池是建立在由反型形成的p-n結(jié)基礎(chǔ)之上工作的。通過硅片邊緣PMMA絕緣處理,使電池邊緣漏電得到抑制,PEDOT:PSS/硅雜化太陽電池反向飽和電流明顯減小,從而器件的填充因子和開路電壓相比于參考電池大大提升,效率由10.13%提高了11.04%。(2)通過在PEDOT:PSS/硅雜化電池前表面銀柵...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 太陽電池原理及發(fā)展
    2.2 太陽電池分類
        2.2.1 晶硅太陽電池
        2.2.2 有機(jī)太陽電池
        2.2.3 有機(jī)/無機(jī)雜化太陽電池
    2.3 選題依據(jù)與研究內(nèi)容
第三章 實(shí)驗(yàn)方案及設(shè)備
    3.1 實(shí)驗(yàn)方案
        3.1.1 雜化太陽電池邊緣漏電現(xiàn)象及工作原理探究
        3.1.2 雜化太陽電池正面銀電極與PEDOT：PSS接觸的優(yōu)化
        3.1.3 PEDOT：PSS/硅雜化太陽電池背電極界面的改善
    3.2 實(shí)驗(yàn)及測試設(shè)備
        3.2.1 熱蒸發(fā)鍍膜系統(tǒng)
        3.2.2 電流-電壓特性曲線測試系統(tǒng)
        3.2.3 量子效率測試系統(tǒng)
        3.2.4 電容-電壓特性曲線測試系統(tǒng)
        3.2.5 少子壽命測試儀
        3.2.6 原子力顯微鏡
        3.2.7 透射電子顯微鏡
        3.2.8 紫外光電能譜分析儀
第四章 PEDOT：PSS/硅雜化太陽電池工藝探索與機(jī)理分析
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 硅片預(yù)處理
        4.2.2 PEDOT：PSS溶液配制
        4.2.3 雜化太陽電池器件制備
        4.2.4 雜化太陽電池器件表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 PEDOT：PSS薄膜的改性研究及薄膜制備工藝優(yōu)化
        4.3.2 PEDOT：PSS/硅雜化電池器件邊緣漏電的抑制
        4.3.3 硅片少子壽命圖譜與雜化電池C-V曲線分析
        4.3.4 雜化電池工作機(jī)理分析
    4.4 小結(jié)
第五章 雜化電池?zé)o摻雜選擇性發(fā)射極的制備與表征
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        5.2.1 硅片的預(yù)處理
        5.2.2 雜化太陽電池的器件制備
        5.2.3 雜化太陽電池器件表征
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.3.1 雜化太陽電池結(jié)構(gòu)
        5.3.2 WO₃對銀電極及PEDOT：PSS功函數(shù)的影響
        5.3.3 WO₃修飾前后雜化電池電流密度-電壓(J-V)曲線變化
        5.3.4 WO₃對雜化太陽電池電容-電壓曲線分析
        5.3.5 WO₃對硅片少子壽命的影響
        5.3.6 PEDOT：PSS與銀電極接觸研究
        5.3.7 WO₃厚度對電池性能的影響
    5.4 小結(jié)
第六章 氯化銫對雜化太陽電池背面鋁電極的修飾
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)
        6.2.1 氯化銫(CsCl)溶液配制
        6.2.2 硅片預(yù)處理
        6.2.3 雜化太陽電池器件制備
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 PEDOT：PSS/硅雜化太陽電池結(jié)構(gòu)
        6.3.2 氯化銫對雜化太陽電池性能的影響
        6.3.4 雜化太陽C-V曲線分析
        6.3.5 氯化銫溶液的濃度對雜化太陽電池性能的影響
    6.4 小結(jié)
第七章 全文總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡介
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號：4014794