ZnO是一種寬禁帶的直接帶隙半導(dǎo)體材料，禁帶寬度為3.3eV，屬于六方鉛鋅礦結(jié)構(gòu)。本征的ZnO薄膜具有很高的電阻率，摻Al氧化鋅（AZO）薄膜具有很低的電阻率和高的光透射率（可見光范圍內(nèi)透射率可達90%），寬帶隙、高電導(dǎo)率、高透明度、良好的熱穩(wěn)定性以及無毒自然儲存量豐富等優(yōu)點使其是很好的電池窗口層材料。AlSb做為二元化合物半導(dǎo)體材料，禁帶寬度為1.62eV，在波長300-900nm范圍內(nèi)的吸收系數(shù)可達104¹05cm-1，很適合作為太陽能電池的吸收層，與太陽光譜有很好的光學(xué)匹配，用于制造太陽能電池的理論轉(zhuǎn)換效率可達27%。.基于對ZnO和AlSb的分析，本文提出新型ZnO/AlSb異質(zhì)結(jié)太陽能電池模型，并運用AMPS軟件對n-ZnO/i-AlSb/p-AlSb異質(zhì)結(jié)太陽能電池的性能進行了模擬，針對n/p層摻雜濃度、i層厚度以及n/i異質(zhì)結(jié)界面態(tài)對電池填充因子、轉(zhuǎn)換效率、開路電壓以及短路電流密度的影響進行了模擬并分析探索。結(jié)果顯示摻雜濃度的提高有助于提高電池的轉(zhuǎn)換效率，增加吸收層的厚度可增加電池的載流子收集率從而提高電池的整體性能，而界面態(tài)的存在會降低電池的轉(zhuǎn)換效... 

【文章來源】：西華大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 太陽光輻射
    1.2 太陽能的特點
    1.3 太陽能電池材料
        1.3.1 吸收層材料
        1.3.2 阻擋層材料
        1.3.3 窗口層材料
    1.4 太陽能電池的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.5 研究目的和意義
2 太陽能電池的基本原理
    2.1 半導(dǎo)體材料光吸收
    2.2 p-n 結(jié)
    2.3 pin 結(jié)
    2.4 太陽能電池的主要性能參數(shù)
        2.4.1 開路電壓 V_oc
        2.4.2 短路電流 I_SC
        2.4.3 輸出功率
        2.4.4 填充因子
        2.4.5 轉(zhuǎn)換效率
    2.5 本章小結(jié)
3 AMPS-1D 軟件概論
    3.1 模擬的意義
    3.2 AMPS-1D 計算方法
    3.3 AMPS-1D 使用方法
    3.4 本章小結(jié)
4 ZnO/AlSb 異質(zhì)結(jié)電池的物理模型
    4.1 ZnO 材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        4.1.1 ZnO 的晶體結(jié)構(gòu)
        4.1.2 ZnO 的基本性質(zhì)
    4.2 ZnO 的電學(xué)性質(zhì)與摻雜
        4.2.1 ZnO 的 n 型摻雜
        4.2.2 ZnO 的 p 型摻雜
    4.3 AlSb 材料結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
    4.4 AlSb 材料的電學(xué)性質(zhì)與摻雜
    4.5 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)
        4.5.1 電子親和準(zhǔn)則
        4.5.2 異型異質(zhì)結(jié)
        4.5.3 界面態(tài)
    4.6 ZnO/AlSb 電池物理模型與參數(shù)
    4.7 本章小結(jié)
5 摻雜濃度對 ZnO/AlSb 太陽能電池性能影響的模擬
    5.1 理想狀態(tài)下的模擬
    5.2 理想狀態(tài)下的模擬結(jié)果分析
    5.3 n 層 ZnO 摻雜濃度改變對電池性能影響的模擬
    5.4 n 層 ZnO 摻雜濃度模擬結(jié)果分析
    5.5 p 層 AlSb 摻雜濃度改變對電池性能影響的模擬
    5.6 p 層 AlSb 摻雜濃度模擬結(jié)果分析
    5.7 本章小結(jié)
6 i 層厚度與界面態(tài)對 ZnO/AlSb 太陽能電池的性能影響的模擬
    6.1 i 層 AlSb 厚度改變對電池性能影響的模擬
    6.2 i 層 AlSb 厚度改變對電池性能影響的模擬結(jié)果分析
    6.3 界面態(tài)缺陷對 ZnO/AlSb 太陽能電池的性能影響的模擬
        6.3.1 界面態(tài)缺陷模型
        6.3.2 界面態(tài)缺陷對 ZnO/AlSb 太陽能電池的影響模擬
        6.3.3 界面態(tài)缺陷對 ZnO/AlSb 太陽能電池的影響模擬結(jié)果分析
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]n型襯底上雙面HIT太陽電池背場的模擬優(yōu)化[J]. 張研研,任瑞晨,史力斌.  人工晶體學(xué)報. 2012(05)
[2]數(shù)值模擬p/i界面對微晶硅薄膜太陽電池性能的影響[J]. 苗麗燕,楊仕娥,李艷陽,陳永生,谷錦華,盧景霄.  人工晶體學(xué)報. 2011(03)
[3]摻雜氧化鋅薄膜的最新進展[J]. 劉波,趙小如,馮嫻嫻,劉凱,趙亮.  液晶與顯示. 2009(04)
[4]非晶硅太陽電池光照J-V特性的AMPS模擬[J]. 胡志華,廖顯伯,刁宏偉,夏朝鳳,許玲,曾湘波,郝會穎,孔光臨.  物理學(xué)報. 2005(05)
[5]納米硅（nc-Si:H）晶體硅（c-Si）異質(zhì)結(jié)太陽電池的數(shù)值模擬分析[J]. 胡志華,廖顯伯,曾湘波,徐艷月,張世斌,刁宏偉,孔光臨.  物理學(xué)報. 2003(01)
[6]a-SiC/c-Si異質(zhì)結(jié)太陽能電池設(shè)計分析[J]. 林鴻生,段開敏,馬雷.  半導(dǎo)體學(xué)報. 2002(05)

碩士論文
[1]硅基薄膜太陽電池的優(yōu)化設(shè)計與模擬計算[D]. 韓兵.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2010
[2]高轉(zhuǎn)換效率太陽能電池仿真設(shè)計[D]. 徐耀敏.武漢理工大學(xué) 2010



本文編號：3546546