本文選題：單晶硅薄膜太陽能電池　切入點：Ag納米粒子　出處：《長春理工大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：如今太陽能電池的發(fā)展越來越迅速,如何把太陽能電池高效的轉換成人類所需能源,是我們人類需要努力實驗和去嘗試的目標。人們?yōu)榱耸咕钟蚬舱駡鲈龃髲姸?所以人們加入了相應的金屬鈉米粒子。這樣加入納米金屬離子就可以產生表面等離子體振蕩,在這種情況下,橫截面增大都是在共振之前,這樣太陽能電池內部光所走的路徑就增加,有源介質的吸收也會增大,這樣就完成我們最初的目標——讓太陽能電池對光的吸收增強。把半球型的Ag納米粒子放在太陽能電池的正面,太陽能電池的基底用單晶體硅,用我們學過的時域有限差分法的內容,對這樣的結構進行模擬實驗的研究,從而研究它的光吸收增益。本篇文章進行模擬在其中改變一部分因素觀察其對增益的影響,如:改變納米粒子直徑、改變周期、改變鈍化層的厚度、光的入射角度。進行模擬試驗后可以得出,用800納米硅為基地的時候、100納米作為納米粒子的高度時候,400納米作為納米粒子的直徑,底面積與正方形面積的反比值在納米粒子的單位周期為0.835時,在這一時刻可以得到最大的光吸收,其增益為1.862。這樣之后,開始加入SiO2鈍化層并改變它的厚度,它是在硅基底與Ag納米粒子之間加入。這樣可以觀察到光在不同鈍化層厚度情況下對增益有著不同的影響,通過模擬實驗得出450納米硅基底時候,90納米是納米粒子高度時候、90納米是納米粒子直徑時候,其單位周期正方形面積與底面積的反比值為0.5時,光吸收效益為1.616也是最強吸收效益。
[Abstract]:Nowadays, solar cells are developing more and more rapidly. How to convert solar cells efficiently into the energy we need is the goal that we need to experiment and try hard. People want to increase the intensity of local resonance field. So people add the corresponding metal sodium particles, and then add the nanometallic ions to create surface plasma oscillations, and in this case, the cross-section increases before resonance. In this way, the path of light inside the solar cell will increase, and the absorption of the active medium will also increase. And that would accomplish our initial goal of increasing the absorption of light by solar cells, putting the hemispherical Ag nanoparticles on the front of the solar cells, the monocrystalline silicon on the substrate of the solar cells. By using the contents of the finite-difference time-domain method we have studied the optical absorption gain of this kind of structure by means of simulation experiments. In this paper, the influence of some factors on the gain is observed by changing some of the factors. For example, changing the diameter of nanoparticles, changing the period, changing the thickness of the passivation layer, the incident angle of light. With 800 nanocrystalline silicon as the base, 100 nanometers as the height of the nanoparticles and 400 nanometers as the diameter of the nanoparticles, the inverse ratio of the bottom area to the square area is 0.835 when the unit period of the nanoparticles is 0.835. The maximum light absorption can be achieved at this point, with a gain of 1.862. After that, the SiO2 passivation layer is added and its thickness is changed. It is added between the silicon substrate and the Ag nanoparticles, and it can be observed that the light has different effects on the gain under different passivation layer thickness. The simulation results show that the time of 450 nanocrystalline silicon substrate is when 90 nm is the height of nanometer particle, and the inverse ratio of square area per unit period to bottom area is 0.5, when the nanocrystalline is the diameter of nanocrystalline particle. The light absorption benefit was 1.616 and the strongest was also the light absorption benefit.
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM914.4

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本文編號：1599397