GaN/InGaN太阳电池载流子输运特性的计算与数值模拟

发布时间：2024-10-28 20:27

　　InGaN材料因其具有连续可调的直接禁带宽度、高吸收系数、抗辐射等优良的光电特性,成为最具有前景的太阳电池材料。本文采用解析和数值的方法研究了InGaN太阳电池的光电转换特性。首先,从理论上算出单结InGaN太阳电池In组分为0.82时,太阳电池的转换效率最大为27.28%；双结InxGa1-xN太阳电池达到最大转换效率的In组合为0.62/0.84,转换效率为41.75%1三结InxGa1-xN太阳电池达到最大转换效率的In组合为0.56/0.76/0.92,转换效率为54.39%。计算出InxGa1-xN/GaP异质结太阳电池转换效率最大时In组分为0.74,最大转换效率为30.75%。然后,利用AMPS软件分别模拟了p-n型、p-i-n型结构的InxGa1-xN太阳电池,得出p-n型结构太阳电池In组分为0.7时,转换效率最大为26.988%;p-i-n型结构中,三层In组分相同时,当In为0.3,转换效率最大为32.607%,当i层In组分增加时,转换效率也会缓慢的增加。最后分别探究了层厚度、掺杂浓度对转换效率的影响。得出在p-n型结构中,增加p层厚度并且控制p层浓度在1×101...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 太阳电池的发展历史与种类
    1.3 InGaN太阳电池的特点和应用
    1.4 InGaN太阳电池的研究现状
    1.5 本文主要研究内容及结构安排
第二章 InGaN太阳电池基本原理及概念
    2.1 太阳电池基本原理
    2.2 太阳电池特性参数
    2.3 太阳辐射光谱及太阳常数
    2.4 本章小结
第三章 InGaN太阳电池转换效率的理论计算
    3.1 InGaN太阳电池的理论模型
    3.2 参数的选择
    3.3 InGaN同质结的计算结果及分析
    3.4 InGaN异质结计算结果及分析
    3.5 本章小结
第四章 InGaN太阳电池的数值模拟
    4.1 AMPS-1D软件的介绍
    4.2 基本参数的选择
    4.3 p-n型太阳电池的模拟
    4.4 p-i-n型太阳电池的模拟
    4.5 本章小结
第五章 结论及其展望
    5.1 主要结论
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
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本文编号：4008417