非掺杂硅异质结太阳电池界面调控及其性能研究

发布时间：2021-11-18 19:12

　　在能源需求日益增长的今天,与煤、石油、天然气等传统化石燃料相比,光伏发电由于具备安全、环保、可持续等优点已经成为解决能源危机的重要途径。传统晶体硅太阳电池所具备的稳定性好、效率高的优点,使其成为目前光伏市场的主流产品,但高温扩散、离子注入等复杂制备工艺大大增加了晶体硅太阳电池的生产成本,限制了其进一步的发展。近年来受到科研人员广泛关注的有机太阳电池虽然制备工艺简单、成本较低,但又存在稳定性差、转换效率较低等问题。有机-硅异质结太阳电池能够同时兼容无机材料的高载流子迁移率、高稳定性、成熟制备工艺,以及有机材料的高可塑性、简单溶液制备的优点,既可以从成熟的硅基太阳电池技术中汲取经验,有望延续晶硅电池高效率的优势,又在制备流程中规避了掺杂和部分高温制程,有望进一步降低生产成本,目前报道的最高效率已超过16%,显示出了极大的研究价值和应用前景。本论文以Si/PEDOT:PSS异质结太阳电池为基础,主要着眼于半导体/金属界面的性能调控,深入讨论界面调控对器件性能的影响,主要工作包括:1.通过在金属/半导体界面引入无机半导体AZO（掺铝的氧化锌）薄膜获得低接触电阻的n-Si/AZO/Al结构,并制... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)浙江省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

（a）光照pn结表面；（b）热平衡pn结能带图；（c）光照pn结能带图

第 1 章 绪论流恰好等于正向结电流时，电池达到动态平衡状态势差，即光生电压，光照使 n 区和 p 区的载流子浓裂，EFn-EFp=qV。若太阳电池断路，光生电压即为开，pn 结正向电流为零，外电路的电流为短路电流，。电池的性能参数了太阳能电池无光照（虚线）与有光照（实线）时阳能电池的性能参数主要包括：短路电流 Isc，开路率转换效率 PCE。

图 1.3 晶体硅太阳电池的基本制备工艺流程[10]Figure 1.3 The basic fabrication process of crystalline silicon solar cells[10].晶硅电池由于其所具备的制备工艺成熟、稳定高效等优点仍将持久占据光伏市场的主流地位，然而高温扩散等复杂工艺所带来的成本问题已经成为限制其发展的主要因素之一，因此进一步降低生产成本、提高器件转换效率仍然会是晶硅太阳电池的研究重点。（2）化合物半导体太阳电池化合物半导体太阳电池是指由两种或两种以上元素构成的具备半导体特性的化合物为基底的太阳电池。以砷化镓（GaAs）为代表的 III-V 族化合物具有许多独特的优点，例如能带结构为直接带隙，光吸收系数大，抗辐射性能良好，温度系数较小，因而特别适用于制备高效太阳电池。GaAs 太阳电池是目前各类太阳电池中转换效率最高的一类，然而由于砷化

【参考文献】：
期刊论文
[1]有机物/硅杂化太阳能电池的研究进展[J]. 刘瑞远,孙宝全.  化学学报. 2015(03)
[2]铜铟镓硒薄膜太阳能电池的发展现状以及应用前景[J]. 庄大明,张弓.  真空. 2004(02)



本文编号：3503456