新型晶硅太阳电池模拟及关键物理问题分析
发布时间：2021-03-29 14:26
现如今随着化石能源的日益缺乏,一种取而代之的可再生能源——太阳能已经被越来越广泛地应用于航天、工农业、通讯行业和民用太阳能电源等领域。太阳能电池种类繁多,不同类型的太阳能电池被应用在不同领域。值得一提的是,硅基太阳能电池的最早出现使得其制备技术日渐成熟,并已经大面积商业化。然而对于硅基太阳能电池的关键性能参数（上、下表面复合速率S1和S2）的获取和对新型结构硅基太阳能电池关键物理问题的研究还需要进一步深入。本文的研究内容有以下两点:（1）晶硅太阳能电池上、下表面复合速率S1和S2的区分和获取:首先对四组上、下表面情况存在差异的样品进行短波光照下的QSSPC（Quasi-steady-state Photoconductance）少子寿命测量,通过对每组样品正、反面的测量得到过剩载流子随时间的分布曲线,然后基于新的分析方法对过剩载流子分布进行Matlab程序拟合,进而区分并获得四组样品的上、下表面复合速率S1和S2。（2）对新型结构同质异质结HH（Homo-heterojunction）n型晶硅太阳能电池（ZnO/（p）a-Si:H/（p）cSi（n）cSi/（i）a-Si:H/（n）a...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
1.1 硅基太阳能电池简介
1.1.1 pn结的形成
1.1.2 硅基太阳能电池的工作原理
1.1.3 硅基太阳能电池的等效电路
1.1.4 硅基太阳能电池的表征参数
1.2 硅基电池材料概述
1.2.1 单晶硅简介
1.2.2 非晶硅简介
1.3 硅基太阳能电池的优化
1.3.1 硅衬底的优化
1.3.2 表面优化
1.3.3 发射极优化
1.3.4 金属电极优化
1.4 本论文的研究内容及意义
2 基于短波光照的QSSPC测量获取上、下表面复合速率
2.1 传统计算表面复合速率的方法
2.2 QSSPC测量
2.2.1 Sinton WCT-120
2.2.2 QSSPC测量少子寿命原理
2.2.3 少子寿命
2.3 实验样品介绍
2.4 试验过程及结论
2.4.1 短波光源照射
2.4.2 新的分析方法
2.4.3 数据分析
2.4.4 数据拟合及结论
2.5 本章小结
3 HH电池仿真
3.1 HH电池的发展
3.2 HH电池的研究进展
3.3 晶硅异质结仿真软件
3.4 HH电池仿真
3.4.1 HH电池结构
3.4.2 物理模型及参数
3.4.3 n型 HH电池能带图
3.5 本章小结
4 界面态不均匀分布对HH电池性能的影响
4.1 界面态对HH电池性能的影响
4.2 HH电池对界面态不均匀分布的容忍度研究
4.3 HH电池依赖于界面态不均匀分布的的（p）a-Si:H厚度研究
4.4 HH电池依赖于界面态不均匀分布的的（p）a-Si:H掺杂浓度研究
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Performance improvement of c-Si solar cell by a combination of SiNx/SiOx passivation and double P-diffusion gettering treatment[J]. Xiaoyu Chen,Youwen Zhao,Zhiyuan Dong,Guiying Shen,Yongbiao Bai,Jingming Liu,Hui Xie,Jiangbian He. Journal of Semiconductors. 2017(11)
[2]晶体硅金字塔绒面结构圆化对其光反射率和非晶硅薄膜钝化效果的影响[J]. 龚洪勇,黄海宾,周浪. 人工晶体学报. 2015(04)
[3]晶硅衬底参数对太阳电池输出特性的影响[J]. 李幼真,陈勇民. 中国有色金属学报. 2012(08)
[4]氢化非晶硅（a-Si∶H）薄膜稳定性的研究进展[J]. 廖乃镘,李伟,蒋亚东,匡跃军,李世彬,吴志明. 材料导报. 2007(05)
博士论文
[1]面向产业化高效硅基异质结电池的关键问题研究[D]. 张悦.北京工业大学 2017
[2]高效硅基纳米绒面太阳电池研究[D]. 钟思华.上海交通大学 2015
硕士论文
[1]多晶硅中的氧碳行为及其对太阳电池转换效率的影响[D]. 方昕.上海交通大学 2011
本文编号：3107696
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
1.1 硅基太阳能电池简介
1.1.1 pn结的形成
1.1.2 硅基太阳能电池的工作原理
1.1.3 硅基太阳能电池的等效电路
1.1.4 硅基太阳能电池的表征参数
1.2 硅基电池材料概述
1.2.1 单晶硅简介
1.2.2 非晶硅简介
1.3 硅基太阳能电池的优化
1.3.1 硅衬底的优化
1.3.2 表面优化
1.3.3 发射极优化
1.3.4 金属电极优化
1.4 本论文的研究内容及意义
2 基于短波光照的QSSPC测量获取上、下表面复合速率
2.1 传统计算表面复合速率的方法
2.2 QSSPC测量
2.2.1 Sinton WCT-120
2.2.2 QSSPC测量少子寿命原理
2.2.3 少子寿命
2.3 实验样品介绍
2.4 试验过程及结论
2.4.1 短波光源照射
2.4.2 新的分析方法
2.4.3 数据分析
2.4.4 数据拟合及结论
2.5 本章小结
3 HH电池仿真
3.1 HH电池的发展
3.2 HH电池的研究进展
3.3 晶硅异质结仿真软件
3.4 HH电池仿真
3.4.1 HH电池结构
3.4.2 物理模型及参数
3.4.3 n型 HH电池能带图
3.5 本章小结
4 界面态不均匀分布对HH电池性能的影响
4.1 界面态对HH电池性能的影响
4.2 HH电池对界面态不均匀分布的容忍度研究
4.3 HH电池依赖于界面态不均匀分布的的（p）a-Si:H厚度研究
4.4 HH电池依赖于界面态不均匀分布的的（p）a-Si:H掺杂浓度研究
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Performance improvement of c-Si solar cell by a combination of SiNx/SiOx passivation and double P-diffusion gettering treatment[J]. Xiaoyu Chen,Youwen Zhao,Zhiyuan Dong,Guiying Shen,Yongbiao Bai,Jingming Liu,Hui Xie,Jiangbian He. Journal of Semiconductors. 2017(11)
[2]晶体硅金字塔绒面结构圆化对其光反射率和非晶硅薄膜钝化效果的影响[J]. 龚洪勇,黄海宾,周浪. 人工晶体学报. 2015(04)
[3]晶硅衬底参数对太阳电池输出特性的影响[J]. 李幼真,陈勇民. 中国有色金属学报. 2012(08)
[4]氢化非晶硅（a-Si∶H）薄膜稳定性的研究进展[J]. 廖乃镘,李伟,蒋亚东,匡跃军,李世彬,吴志明. 材料导报. 2007(05)
博士论文
[1]面向产业化高效硅基异质结电池的关键问题研究[D]. 张悦.北京工业大学 2017
[2]高效硅基纳米绒面太阳电池研究[D]. 钟思华.上海交通大学 2015
硕士论文
[1]多晶硅中的氧碳行为及其对太阳电池转换效率的影响[D]. 方昕.上海交通大学 2011
本文编号：3107696
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3107696.html
