晶硅电池高效陷光结构及热特性的研究

发布时间：2023-03-26 18:37

　　随着社会经济不断发展,人口日益增加,人类社会面临的能源形势日益严峻,所以开发利用太阳能等可再生清洁能源解决化石能源日益短缺的问题,受到世界各国越来越多的关注。目前,光伏产业的发展十分迅速,虽然市面上存在多种形式的太阳电池,但在实用化太阳电池中,晶硅太阳电池仍处于主导地位。在晶硅电池研究领域,如何进一步提高其光电转换效率和控制晶硅电池稳定工作,一直都是该领域研究热点,但截至目前如何使晶硅电池的效率进一步接近其理论效率的极限,确保晶硅电池在复杂环境条件下保持稳定工作,仍存在大量的科学和技术问题函待解决。本文围绕晶硅电池生产领域两个基本问题展开研究,即:优化晶硅电池的陷光结构,进一步提高晶硅电池的光电转化效率;研究影响晶硅电池热学特性的参数,进一步提高晶硅电池的工作稳定性。研究表明:设计高效陷光结构,不仅是使晶硅电池效率接近理论效率极限的手段,而且也是晶硅电池原材料成本的关键技术;在晶硅电池工作过程中,其温变特性直接影响晶硅组件及电站的工作稳定性,所以对温变特性的研究有助于在不同环境条件下,准确预测晶硅组件和电站的输出功率。本论文先是概括了晶硅电池的发展历史,陷光结构面临的主要问题,以及热特...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 晶硅电池概述
        1.1.1 晶硅电池历史回顾
        1.1.2 晶硅电池的未来发展趋势
        1.1.3 晶硅电池面临的主要问题
    1.2 晶硅电池高效陷光结构及研究现状
        1.2.1 传统晶硅电池陷光结构及存在的主要问题
        1.2.2 晶硅电池新型陷光结构及存在的主要问题
    1.3 晶硅电池热特性研究现状
        1.3.1 热特性研究意义及研究现状
        1.3.2 聚光光伏的热特性
    1.4 本文的研究内容安排
        1.4.1 本文研究的主要内容
        1.4.2 内容安排
2 理论与数值方法
    2.1 Maxwell方程的求解
        2.1.1 二维Maxwell方程
        2.1.2 电荷产生率的计算
    2.2 半导体器件方程数值求解技术
    2.3 半导体器件热特仿真技术
3 新型晶硅电池陷光结构的设计以及电池结构的优化
    3.1 新型晶硅电池陷光结构示意图
    3.2 透镜的焦点性质
    3.3 三角耦合微腔和缓冲层之间通光孔的设计与优化
    3.4 三角耦合微腔与ROC之间的光耦合效率
    3.5 三角形微腔的优化
    3.6 三角形微腔的增效原理
    3.7 不同有源层厚度下电池的输出参数
4 晶硅电池热特性的分析
    4.1 晶硅电池测试过程中的影响因素
    4.2 标准测试条件电池的输出参数
    4.3 载片台与测试电池片间已形成良好的热接触
    4.4 载片台与测试电池片间未形成良好的热接触
    4.5 实际使用条件下电池输出参数的温变特性
总结与展望
参考文献
作者攻读硕士学位期间的学术成果
致谢



本文编号：3771486