基于表面等离激元复合纳米森林结构的薄膜太阳能电池

发布时间：2023-01-15 09:14

　　在太阳能电池发展过程中,各国研究人员基于不同材料开发了多种太阳能电池,低成本、高光电转换率是所有太阳能电池追求的终极目标,也是拓宽太阳能电池应用领域和解决能源短缺问题的关键所在。本文基于等离子体再聚合技术并行加工了一种复合纳米森林结构,在此基础上设计并制备了复合纳米森林径向PIN结非晶硅薄膜太阳能电池。该电池充分利用了金属纳米颗粒的表面等离激元效应和纳米森林结构的陷光效应,可以有效提高非晶硅薄膜太阳能电池的光生载流子数量,有望在极薄的太阳能电池上实现较高的光电转换率。本文主要研究内容如下:（1）复合纳米森林结构的制备。采用等离子体再聚合技术,结合干法刻蚀、湿法腐蚀及金属溅射的方法制备了复合纳米森林结构,并对纳米森林结构的形貌、高度、周期以及金属纳米颗粒的尺寸、间距等参数进行了调控。（2）复合纳米森林结构的光学特性研究。从理论上深入研究了金属纳米颗粒的表面等离激元效应和纳米森林结构的陷光效应,并使用COMSOL Multiphysics软件仿真了复合纳米森林结构在200-2500nm波段范围内的光学特性;在此基础上,对实际结构进行了相关测试;此外,还对复合纳米森林结构的光学特性进行了调控... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外非晶硅薄膜太阳能电池研究进展
        1.2.1 国际上非晶硅薄膜太阳能电池研究发展状况
        1.2.2 国内非晶硅薄膜太阳能电池研究发展状况
    1.3 基于表面等离激元的非晶硅薄膜太阳能电池
    1.4 本文主要研究内容和论文结构
        1.4.1 本文主要研究内容
        1.4.2 论文结构安排
2 复合纳米森林结构的制备与光学特性研究
    2.1 基于等离子体再聚合技术的复合纳米森林结构制备方法
    2.2 复合纳米森林结构光学特性理论及仿真研究
        2.2.1 相关理论研究
        2.2.2 复合纳米森林结构的光学性能仿真
    2.3 复合纳米森林结构光学特性测试及调控研究
        2.3.1 复合纳米森林结构光学特性测试
        2.3.2 复合纳米森林结构光学特性调控
    2.4 本章小结
3 复合纳米森林径向PIN结非晶硅薄膜太阳能电池结构设计
    3.1 复合纳米森林径向PIN结非晶硅薄膜太阳能电池工作原理
    3.2 复合纳米森林径向PIN结非晶硅薄膜太阳能电池结构设计
    3.3 本章小结
4 复合纳米森林径向PIN结非晶硅薄膜太阳能电池制备研究
    4.1 复合纳米森林径向PIN结非晶硅薄膜太阳能电池制备流程
    4.2 复合纳米森林径向PIN结非晶硅薄膜太阳能电池制备结果
    4.3 复合纳米森林径向PIN结非晶硅薄膜太阳能电池制备结果分析
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的研究成果
致谢



本文编号：3730887