【摘要】：太陽(yáng)能是一種重要的清潔可再生能源,太陽(yáng)能電池作為將光能轉(zhuǎn)化成電能的關(guān)鍵器件,是開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能的關(guān)鍵。太陽(yáng)能電池的缺陷是影響太陽(yáng)能電池效率的重要因素,分析太陽(yáng)能電池的缺陷對(duì)提高其效率具有重要意義。電致發(fā)光(EL,Electroluminescence)強(qiáng)度分布圖像可以直觀的檢測(cè)到太陽(yáng)能電池的不均勻性以及缺陷分布情況,結(jié)合太陽(yáng)能電池二維等效電路模型,可以更加深入地研究太陽(yáng)能電池的缺陷特性及其影響。本論文首先測(cè)量了GaAs太陽(yáng)能電池在不同電流密度下的EL圖像,然后建立了GaAs太陽(yáng)能電池二維等效電路模型來(lái)模擬電池暗條件下的J-V關(guān)系和EL分布,確定了模型的擬合參數(shù),隨后利用模型分析了電阻參數(shù)對(duì)太陽(yáng)能電池的影響,以及不同類型缺陷對(duì)EL分布的影響,開(kāi)發(fā)出了一種根據(jù)缺陷點(diǎn)EL損失和注入電流密度的變化關(guān)系來(lái)確定太陽(yáng)能電池缺陷類型的檢測(cè)方法。主要工作及研究?jī)?nèi)容如下:1)實(shí)驗(yàn)測(cè)量了GaAs太陽(yáng)能電池暗條件下的J-V關(guān)系,EL響應(yīng)光譜,EQE譜以及不同注入電流密度下的EL圖像�；贕aAs太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu),建立了GaAs太陽(yáng)能電池二維等效電路模型,說(shuō)明了電路模型各個(gè)器件參數(shù)的意義以及與實(shí)際電池參數(shù)的關(guān)系。2)完成太陽(yáng)電池等效電路網(wǎng)表的編寫,利用Hspice進(jìn)行仿真。驗(yàn)明了二維等效電路模型的正確性,并且證實(shí)通過(guò)二維等效電路模型提取太陽(yáng)能電池參數(shù)的可行性。討論了三種電阻參數(shù)對(duì)太陽(yáng)能電池暗條件J-V關(guān)系和EL分布的影響。3)結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和模型仿真分析了不同類型缺陷對(duì)EL分布和電壓分布的影響。對(duì)比不同類型缺陷點(diǎn)EL強(qiáng)度損失隨注入電流變化關(guān)系,提出一種根據(jù)EL損失和注入電流變化關(guān)系判斷太陽(yáng)能電池缺陷點(diǎn)類型的方法。
【圖文】：

GaAs 太陽(yáng)能電池具有耐溫性好，空間輻照性好等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在航天設(shè)備上。GaAs 太陽(yáng)能電池經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段，從 LPE、同質(zhì)外延、單結(jié)結(jié)構(gòu)，到 MOCVD、異質(zhì)外延、多結(jié)疊層結(jié)構(gòu)[6]，GaAs 太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率不斷提升。目前，單結(jié) GaAs 太陽(yáng)能電池的最高效率已達(dá) 28.8%，三結(jié)電池最高效率已達(dá) 38.8%[7]。然而距離理論最大值還存在一定的差距[8][9]，因此研究高效的GaAs 太陽(yáng)能電池具有重要意義。太陽(yáng)能電池普遍存在不均勻性[10]，不均勻性形成原因眾多，如分布式電阻、缺陷等等。其中太陽(yáng)能電池缺陷對(duì)太陽(yáng)能電池效率有著重要影響[11]。電致發(fā)光(EL) 成像研究方法是目前較為有效的一種研究太陽(yáng)能電池不均勻性的方法[12-15]，通過(guò) EL 圖像可以直觀的觀察到太陽(yáng)能電池分布的不均勻性，，特別是關(guān)于缺陷圖 1.1 太陽(yáng)能電池效率記錄發(fā)展圖[4]

光譜儀實(shí)物圖
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM914.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2595699