隨著化石能源的日益枯竭,太陽(yáng)能作為新型的可再生能源受到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。太陽(yáng)能電池是一種能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的光伏器件,已經(jīng)得到研究者的廣泛關(guān)注。目前,有多種太陽(yáng)能電池材料被應(yīng)用于光伏發(fā)電領(lǐng)域,其中Cu（In,Ga）Se₂（CIGSe）薄膜太陽(yáng)能電池作為第三代太陽(yáng)能電池,具有帶隙可調(diào)、吸光系數(shù)高、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)（最高效率已達(dá)22.6%）。在眾多CIGSe吸光層的制備方法當(dāng)中,分子前驅(qū)體溶液法具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)勢(shì),受到更多研究者的青睞。2016年,錢(qián)磊課題組采用肼溶液法制備得到的CIGSe薄膜太陽(yáng)能電池取得了17.3%的光電轉(zhuǎn)換效率,是目前分子前驅(qū)體溶液法的最高的轉(zhuǎn)換效率。然而,肼具有毒性高、易爆炸的特性,不利于將來(lái)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。在非肼溶液法中,乙二胺與乙二硫醇聯(lián)合體系具有類(lèi)似于肼的溶解性質(zhì),是肼的理想替代溶劑。然而,該溶解體系所制備的CIGSe薄膜太陽(yáng)能電池仍然具有較低的光電轉(zhuǎn)換效率（僅為9.5%）。因此,縮小非肼溶液法與肼溶液法的光電轉(zhuǎn)換效率（PCE）差距顯得尤為重要。乙二胺與乙二硫醇溶劑體系和肼溶劑體系制備的CIGSe薄膜太陽(yáng)能電池相比,... 

【文章來(lái)源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

p-n結(jié)太陽(yáng)能電池的工作原理

型的 CIGSe 吸光層可以通過(guò)共蒸發(fā)法，磁控濺射法，電沉積法，油墨法，分子前液法等方法制備。其中，共蒸法法一直保持效率領(lǐng)先，已認(rèn)證效率達(dá)到 22.6%[21]。C為直接帶隙半導(dǎo)體，具有帶隙可調(diào)(1.04–1.68 eV)，吸光系數(shù)高(~105/cm)，成本低高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)[22]。目前，構(gòu)造帶隙梯度和堿金屬摻雜是推動(dòng) CIGSe 效率高的兩個(gè)關(guān)鍵手段[22,27-29]。CdS 緩沖層: CdS 的沉積通常采用化學(xué)水浴法(CBD)，厚度控制在 70 nm 左右，大限度地減少 CdS 層的光損失[30]。CdS 的帶隙為 2.4 eV，作為緩沖層材料用于緩層和本征氧化鋅之間的能帶失調(diào)。由于 Cd 有劇毒且污染環(huán)境，所以近幾年來(lái)無(wú)層材料 Zn(O,S)、In2Se3、Zn1-xMgxO 等引起了廣泛的關(guān)注[31-33]，其中 Zn(O,S)作層已經(jīng)取得了 21.0%的效率，是 CdS 的理想替代品[31]。TCO 窗口層：窗口層包括本征氧化鋅(i-ZnO)和摻錫氧化銦(ITO)兩部分。窗口要作用是促進(jìn)光生載流子的收集，減少漏電流。窗口層的基本要求是透光率高于 8阻小于 20 /□[34-35]。

圖 1-3 CIGSe 的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展首次合成 CuInSe2(CIS)，帶隙為 1.04eV[36]。陽(yáng)能電池誕生，電池的效率達(dá) 5%[37]。隨后，電池的光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了 12%[38]。1976 年

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]從電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃看新能源發(fā)展[J]. 李瓊慧,王彩霞.  中國(guó)電力. 2017(01)

碩士論文
[1]光伏發(fā)電現(xiàn)狀及其環(huán)境效應(yīng)分析[D]. 郭丹.華北電力大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3429862