光伏電池和光電解水是利用太陽能解決能源危機的兩種主要方式。本文以寬帶隙ZnO單晶納米線（SCNWs）為基礎(chǔ),物理氣相沉積CdTe薄膜,制備高效納米線增強異質(zhì)結(jié)太陽能電池,并嘗試將制備的p-CdTe半導(dǎo)體材料應(yīng)用于光電解水制氫。1、本文通過物理氣相沉積（PVD）的方法在ZnO NWs上沉積致密的CdTe多晶薄膜制備固態(tài)納米線PN結(jié)太陽能電池,探究了最佳的ZnO NWs的長度和CdTe的沉積溫度。優(yōu)化后的電池短路電流最高可達19mA/cm2,這主要歸因于ZnO NWs和CdTe膜層良好的結(jié)晶性,有利于光生載流子的分離和快速傳輸。2、ZnO NWs/CdTe太陽能電池在獲得高短路電流的同時,其開路電壓遠遠低于ZnO/CdTe薄膜電池的理論電壓值。通過理論計算與實驗分析我們發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致開路電壓低的主要原因是納米線的線間距不足以使CdTe形成完整的耗盡層。我們通過引入合適的CdS中間層,消除了ZnO NWs的表面缺陷并調(diào)整了耗盡層的分布,成倍的提升了電池的開路電壓,最后我們繪制了能級圖對其作用機理進行了詳盡的解釋。3、我們將熱蒸發(fā)法制備p-CdTe薄膜作為光電產(chǎn)氫的光陰極,并利用電泳沉積的方法制備... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

太陽能電池轉(zhuǎn)換效率匯總圖

圖 1-1 太陽能電池轉(zhuǎn)換效率匯總圖Figure 1-1 Summary chart of solar cell conversion efficiency陽能電池電池是目前主要應(yīng)用的太陽能電池類型，目前已經(jīng)硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池，晶體硅太陽能與多晶硅太陽能電池( 如圖 1- 2)。

第一章 緒論先 N 型半導(dǎo)體和 P 型半導(dǎo)體相互接觸，由于 N 型區(qū)內(nèi)電子多而空穴區(qū)內(nèi)空穴多電子少，因此在它們的交界處就出現(xiàn)了電子和空穴的濃度散作用，電子和空穴都要從濃度高的地方運動到濃度低的地方以實現(xiàn) 型區(qū)的電子從向 P 型區(qū)擴散，P 型區(qū)的空穴向 N 型區(qū)擴散。它們擴使 N 區(qū)一邊富集正點離子，P 區(qū)一邊富集負電離子。最終，這些不能粒子在 N 和 P 區(qū)交界處，形成了一個很薄的空間電荷區(qū)。在空間電形成了一個內(nèi)建電場，其方向是從帶正電的 N 區(qū)指向帶負電的 P 區(qū)。常 P 型材料為弱摻雜，N 型材料為強摻雜，即 N 型材料的載流子濃 型材料，而空間電荷區(qū)的寬度與載流子濃度成反比，因此主要集中內(nèi)。另外，內(nèi)建電場的大小由材料的屬性決定，并與電池的開路電壓，但也會受制備工藝的影響，如界面缺陷以及陷阱態(tài)都會降低內(nèi)建電壓的大小。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fraunhofer研究的“n型”單晶硅太陽能電池效率達到23.4%[J]. 章從福.  半導(dǎo)體信息. 2009(06)
[2]非晶硅薄膜太陽能電池生產(chǎn)簡述[J]. 盧志安,遲曉紅,趙國華.  玻璃. 2008(12)
[3]多晶硅薄膜太陽電池[J]. 王文靜.  太陽能. 1998(03)



本文編號：3401666