硒化锑薄膜太阳能电池：一维晶体结构特性及其对器件性能影响研究

发布时间：2021-04-26 01:31

　　寻求原料丰富、低毒、低成本太阳能电池材料是研究人员长期追求的目标。硒化锑（Sb₂Se₃）具有禁带宽度合适（¹.10 eV）,组成元素丰度高且环境友好,吸光系数高(¹0⁵ cm^-1),物相简单,单节电池S-Q效率极限大于30%等优点,非常有潜力作为吸光层材料应用于高效率、低成本薄膜太阳能电池。然而,与传统的具有三维晶体结构的电池吸光层材料如硅、铜铟镓硒、碲化镉等不同,Sb₂Se₃具有强各向异性的一维晶体结构:Sb和Se原子在[001]方向上通过共价键连接形成[Sb₄Se₆]_n带,[Sb₄Se₆]_n带在[100]和[010]方向通过弱范德华力堆叠。本课题主要围绕Sb₂Se₃一维晶体结构对太阳能电池中的载流子传输、晶界缺陷以及界面元素扩散的影响进... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：111 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 太阳能电池基础知识
    1.3 新型薄膜电池太阳能电池
    1.4 硒化锑太阳能电池
    1.5 本论文主要研究内容
2 薄膜光伏器件制备与表征
    2.1 太阳能电池材料表征
    2.2 太阳能电池器件制备
    2.3 器件测试与表征
    2.4 本章小结
3 硒化锑太阳能电池应用潜力研究
    3.1 肼溶液法制备硒化锑薄膜
2Se₃基本光伏性质">    3.2 Sb₂Se₃基本光伏性质
    3.3 器件性能与稳定性
    3.4 本章小结
4 硒化锑的一维取向与惰性晶界
    4.1 理论计算证明硒化锑具有惰性晶界特点
2Se₃器件">    4.2 快速热蒸发法制备CdS/Sb₂Se₃器件
    4.3 硒化锑薄膜取向与器件性能的关系
    4.4 硒化锑器件中晶界惰性的实验验证
2Se₃器件效率及稳定性">    4.5 CdS/Sb₂Se₃器件效率及稳定性
    4.6 本章小结
2Se₃器件界面扩散研究">5 CdS/Sb₂Se₃器件界面扩散研究
2Se₃器件的物理表征">    5.1 CdS/Sb₂Se₃器件的物理表征
    5.2 元素界面扩散表征
2Se₃器件中的浅埋同质结">    5.3 CdS/Sb₂Se₃器件中的浅埋同质结
    5.4 浅埋同质结形成机理
    5.5 本章小结
2Se₃薄膜">6 诱导生长[001]取向的Sb₂Se₃薄膜
    6.1 异质外延生长简介
2Se₃各方向上的失配率">    6.2 CdS与Sb₂Se₃各方向上的失配率
2Se₃薄膜取向分析">    6.3 CdS上沉积的Sb₂Se₃薄膜取向分析
2Se₃薄膜">    6.4 CdS衬底诱导生长[001]取向Sb₂Se₃薄膜
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 研究内容总结
    7.2 主要创新点
    7.3 对进一步研究的展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表的论文
附录2 攻读博士学位期间所获奖励


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于P-N结的太阳能电池伏安特性的分析与模拟[J]. 任驹,郭文阁,郑建邦.  光子学报. 2006(02)
[2]太阳能电池基本特性测定实验[J]. 茅倾青,潘立栋,陈骏逸,陆申龙.  物理实验. 2004(11)



本文编号：3160471