1、光学专业毕业论文 精品论文 微晶硅/晶体硅异质结太阳电池的模拟与优化关键词：异质结太阳电池 微晶硅 转化效率 叠层太阳电池 晶体硅摘要：微晶硅材料是微晶粒、晶粒间界和非晶相共存的混合相材料，一般都存在微空洞，其带隙随着晶相比的不同，由 1.2eV 到 1.7eV 连续可调，而且几乎没有光致衰退效应。由于微晶硅薄膜电池兼有晶体硅电池的高稳定性和薄膜电池的低成本的优势，因此被视为硅基薄膜太阳电池的下一代技术。 本论文对微晶硅/晶体硅异质结太阳电池的窗口层、界面态密度、本征缓冲层、缺陷态浓度、背场及双结叠层太阳电池等方面进行了计算机模拟的研究工作，采用AFORS-HET 模拟软件研究了微晶硅/晶体硅
2、异质结太阳电池各项参数对异质结电池性能的影响。根据理论模拟的要求，我们选取了 p 型微晶硅/n 型晶体硅异质结太阳电池结构，模拟结果主要表明： (1)窗口层对太阳电池的性能有重要影响。随着窗口层厚度的增加，开路电压、短路电流下降，填充因子减小，效率随之降低，在厚度为 10nm 时，电池效率最高。随着窗口层掺杂浓度的增加，短波段光谱响应变小，从而使短路电流减小，开路电压增大，当掺杂浓度为1019cm-3，电池效率最高。带隙宽度的变大对开路电压的影响明显，填充因子和电池效率略有增大，短路电流无明显变化，当带隙宽度大于 1.6eV 以后，开路电压增大，短路电流减小，电池效率开始下降。在窗口层厚度为
3、10nm，掺杂浓度为 1019cm-3，带隙宽度为 1.6eV 时，电池各项参数为 VOC=0.6758 V，JSC=38.35mA/cm2，FF=84.18，=21.82。 在 c-Si/c-Si 异质结太阳电池中插入本征层，有助于电池性能的提高。本征层厚度从 5nm 增大时，填充因子逐渐减小，电池性能下降，模拟的太阳电池的本征层厚度为 5nm。随着本征层缺陷态浓度 Nt 的增加，中长波的光谱响应显著降低，而 450nm 的短波的光谱响应没有任何变化，开路电压，短路电流，填充因子和转化效率明显降低。(2)为减小少子的复合，我们对 c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)太阳电池引入一微
4、晶硅背场性能。微晶硅背场的厚度对电池性能影响不是很明显；随着带隙的增大，电池的开路电压先增大后无变化，当带隙超过 1.6ev，填充因子开始降低；而短路电流和效率均是先增大，后变小，在带隙为 1.6ev 时，电池转化效率最高。随着掺杂浓度的提高，太阳电池的开路电压几乎不变，而短路电流和填充因子都有逐渐提高，电池效率随之增大；当微晶硅背场厚度为 10nm，掺杂浓度为 51019/cm3，带隙为 1.6ev 时，c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)/c-Si(n+)太阳电池的性能最好为：Voc=0.7084V，Jsc=40.37mA/cm2，FF=86.31，=24.68。 (3)叠层太阳
5、电池的研究是为了更好的吸收太阳光谱。本论文中发展了一种双结叠层太阳电池的理论模型，初步得到了电流匹配是影响叠层太阳电池转换效率的重要因素之一，在 ISC1=ISC2=33mA/cm2 时，得到了最大效率 =36.1的薄膜非晶硅臌晶硅叠层太阳电池。正文内容微晶硅材料是微晶粒、晶粒间界和非晶相共存的混合相材料，一般都存在微空洞，其带隙随着晶相比的不同，由 1.2eV 到 1.7eV 连续可调，而且几乎没有光致衰退效应。由于微晶硅薄膜电池兼有晶体硅电池的高稳定性和薄膜电池的低成本的优势，因此被视为硅基薄膜太阳电池的下一代技术。 本论文对微晶硅/晶体硅异质结太阳电池的窗口层、界面态密度、本征缓冲层、缺
6、陷态浓度、背场及双结叠层太阳电池等方面进行了计算机模拟的研究工作，采用 AFORS-HET 模拟软件研究了微晶硅/晶体硅异质结太阳电池各项参数对异质结电池性能的影响。根据理论模拟的要求，我们选取了 p 型微晶硅/n 型晶体硅异质结太阳电池结构，模拟结果主要表明： (1)窗口层对太阳电池的性能有重要影响。随着窗口层厚度的增加，开路电压、短路电流下降，填充因子减小，效率随之降低，在厚度为 10nm 时，电池效率最高。随着窗口层掺杂浓度的增加，短波段光谱响应变小，从而使短路电流减小，开路电压增大，当掺杂浓度为 1019cm-3，电池效率最高。带隙宽度的变大对开路电压的影响明显，填充因子和电池效率略有
7、增大，短路电流无明显变化，当带隙宽度大于 1.6eV 以后，开路电压增大，短路电流减小，电池效率开始下降。在窗口层厚度为 10nm，掺杂浓度为1019cm-3，带隙宽度为 1.6eV 时，电池各项参数为 VOC=0.6758 V，JSC=38.35mA/cm2，FF=84.18，=21.82。 在 c-Si/c-Si 异质结太阳电池中插入本征层，有助于电池性能的提高。本征层厚度从 5nm 增大时，填充因子逐渐减小，电池性能下降，模拟的太阳电池的本征层厚度为 5nm。随着本征层缺陷态浓度 Nt 的增加，中长波的光谱响应显著降低，而 450nm 的短波的光谱响应没有任何变化，开路电压，短路电流，填
8、充因子和转化效率明显降低。(2)为减小少子的复合，我们对 c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)太阳电池引入一微晶硅背场性能。微晶硅背场的厚度对电池性能影响不是很明显；随着带隙的增大，电池的开路电压先增大后无变化，当带隙超过 1.6ev，填充因子开始降低；而短路电流和效率均是先增大，后变小，在带隙为 1.6ev 时，电池转化效率最高。随着掺杂浓度的提高，太阳电池的开路电压几乎不变，而短路电流和填充因子都有逐渐提高，电池效率随之增大；当微晶硅背场厚度为 10nm，掺杂浓度为 51019/cm3，带隙为 1.6ev 时，c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)/c-Si(n+)太阳电
9、池的性能最好为：Voc=0.7084V，Jsc=40.37mA/cm2，FF=86.31，=24.68。 (3)叠层太阳电池的研究是为了更好的吸收太阳光谱。本论文中发展了一种双结叠层太阳电池的理论模型，初步得到了电流匹配是影响叠层太阳电池转换效率的重要因素之一，在 ISC1=ISC2=33mA/cm2 时，得到了最大效率 =36.1的薄膜非晶硅臌晶硅叠层太阳电池。微晶硅材料是微晶粒、晶粒间界和非晶相共存的混合相材料，一般都存在微空洞，其带隙随着晶相比的不同，由 1.2eV 到 1.7eV 连续可调，而且几乎没有光致衰退效应。由于微晶硅薄膜电池兼有晶体硅电池的高稳定性和薄膜电池的低成本的优势，因
10、此被视为硅基薄膜太阳电池的下一代技术。 本论文对微晶硅/晶体硅异质结太阳电池的窗口层、界面态密度、本征缓冲层、缺陷态浓度、背场及双结叠层太阳电池等方面进行了计算机模拟的研究工作，采用 AFORS-HET模拟软件研究了微晶硅/晶体硅异质结太阳电池各项参数对异质结电池性能的影响。根据理论模拟的要求，我们选取了 p 型微晶硅/n 型晶体硅异质结太阳电池结构，模拟结果主要表明： (1)窗口层对太阳电池的性能有重要影响。随着窗口层厚度的增加，开路电压、短路电流下降，填充因子减小，效率随之降低，在厚度为 10nm 时，电池效率最高。随着窗口层掺杂浓度的增加，短波段光谱响应变小，从而使短路电流减小，开路电压
11、增大，当掺杂浓度为 1019cm-3，电池效率最高。带隙宽度的变大对开路电压的影响明显，填充因子和电池效率略有增大，短路电流无明显变化，当带隙宽度大于 1.6eV 以后，开路电压增大，短路电流减小，电池效率开始下降。在窗口层厚度为 10nm，掺杂浓度为 1019cm-3，带隙宽度为 1.6eV 时，电池各项参数为 VOC=0.6758 V，JSC=38.35mA/cm2，FF=84.18，=21.82。 在 c-Si/c-Si 异质结太阳电池中插入本征层，有助于电池性能的提高。本征层厚度从 5nm 增大时，填充因子逐渐减小，电池性能下降，模拟的太阳电池的本征层厚度为 5nm。随着本征层缺陷态浓
12、度 Nt 的增加，中长波的光谱响应显著降低，而 450nm 的短波的光谱响应没有任何变化，开路电压，短路电流，填充因子和转化效率明显降低。(2)为减小少子的复合，我们对 c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)太阳电池引入一微晶硅背场性能。微晶硅背场的厚度对电池性能影响不是很明显；随着带隙的增大，电池的开路电压先增大后无变化，当带隙超过 1.6ev，填充因子开始降低；而短路电流和效率均是先增大，后变小，在带隙为 1.6ev 时，电池转化效率最高。随着掺杂浓度的提高，太阳电池的开路电压几乎不变，而短路电流和填充因子都有逐渐提高，电池效率随之增大；当微晶硅背场厚度为 10nm，掺杂浓度为 5
13、1019/cm3，带隙为 1.6ev 时，c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)/c-Si(n+)太阳电池的性能最好为：Voc=0.7084V，Jsc=40.37mA/cm2，FF=86.31，=24.68。 (3)叠层太阳电池的研究是为了更好的吸收太阳光谱。本论文中发展了一种双结叠层太阳电池的理论模型，初步得到了电流匹配是影响叠层太阳电池转换效率的重要因素之一，在 ISC1=ISC2=33mA/cm2 时，得到了最大效率 =36.1的薄膜非晶硅臌晶硅叠层太阳电池。微晶硅材料是微晶粒、晶粒间界和非晶相共存的混合相材料，一般都存在微空洞，其带隙随着晶相比的不同，由 1.2eV 到 1.7
14、eV 连续可调，而且几乎没有光致衰退效应。由于微晶硅薄膜电池兼有晶体硅电池的高稳定性和薄膜电池的低成本的优势，因此被视为硅基薄膜太阳电池的下一代技术。 本论文对微晶硅/晶体硅异质结太阳电池的窗口层、界面态密度、本征缓冲层、缺陷态浓度、背场及双结叠层太阳电池等方面进行了计算机模拟的研究工作，采用 AFORS-HET模拟软件研究了微晶硅/晶体硅异质结太阳电池各项参数对异质结电池性能的影响。根据理论模拟的要求，我们选取了 p 型微晶硅/n 型晶体硅异质结太阳电池结构，模拟结果主要表明： (1)窗口层对太阳电池的性能有重要影响。随着窗口层厚度的增加，开路电压、短路电流下降，填充因子减小，效率随之降低，
15、在厚度为 10nm 时，电池效率最高。随着窗口层掺杂浓度的增加，短波段光谱响应变小，从而使短路电流减小，开路电压增大，当掺杂浓度为 1019cm-3，电池效率最高。带隙宽度的变大对开路电压的影响明显，填充因子和电池效率略有增大，短路电流无明显变化，当带隙宽度大于 1.6eV 以后，开路电压增大，短路电流减小，电池效率开始下降。在窗口层厚度为 10nm，掺杂浓度为 1019cm-3，带隙宽度为 1.6eV 时，电池各项参数为 VOC=0.6758 V，JSC=38.35mA/cm2，FF=84.18，=21.82。 在 c-Si/c-Si 异质结太阳电池中插入本征层，有助于电池性能的提高。本征层
16、厚度从 5nm 增大时，填充因子逐渐减小，电池性能下降，模拟的太阳电池的本征层厚度为 5nm。随着本征层缺陷态浓度 Nt 的增加，中长波的光谱响应显著降低，而 450nm 的短波的光谱响应没有任何变化，开路电压，短路电流，填充因子和转化效率明显降低。(2)为减小少子的复合，我们对 c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)太阳电池引入一微晶硅背场性能。微晶硅背场的厚度对电池性能影响不是很明显；随着带隙的增大，电池的开路电压先增大后无变化，当带隙超过 1.6ev，填充因子开始降低；而短路电流和效率均是先增大，后变小，在带隙为 1.6ev 时，电池转化效率最高。随着掺杂浓度的提高，太阳电池的开
17、路电压几乎不变，而短路电流和填充因子都有逐渐提高，电池效率随之增大；当微晶硅背场厚度为 10nm，掺杂浓度为 51019/cm3，带隙为 1.6ev 时，c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)/c-Si(n+)太阳电池的性能最好为：Voc=0.7084V，Jsc=40.37mA/cm2，FF=86.31，=24.68。 (3)叠层太阳电池的研究是为了更好的吸收太阳光谱。本论文中发展了一种双结叠层太阳电池的理论模型，初步得到了电流匹配是影响叠层太阳电池转换效率的重要因素之一，在 ISC1=ISC2=33mA/cm2 时，得到了最大效率 =36.1的薄膜非晶硅臌晶硅叠层太阳电池。微晶硅材料
18、是微晶粒、晶粒间界和非晶相共存的混合相材料，一般都存在微空洞，其带隙随着晶相比的不同，由 1.2eV 到 1.7eV 连续可调，而且几乎没有光致衰退效应。由于微晶硅薄膜电池兼有晶体硅电池的高稳定性和薄膜电池的低成本的优势，因此被视为硅基薄膜太阳电池的下一代技术。 本论文对微晶硅/晶体硅异质结太阳电池的窗口层、界面态密度、本征缓冲层、缺陷态浓度、背场及双结叠层太阳电池等方面进行了计算机模拟的研究工作，采用 AFORS-HET模拟软件研究了微晶硅/晶体硅异质结太阳电池各项参数对异质结电池性能的影响。根据理论模拟的要求，我们选取了 p 型微晶硅/n 型晶体硅异质结太阳电池结构，模拟结果主要表明： (
19、1)窗口层对太阳电池的性能有重要影响。随着窗口层厚度的增加，开路电压、短路电流下降，填充因子减小，效率随之降低，在厚度为 10nm 时，电池效率最高。随着窗口层掺杂浓度的增加，短波段光谱响应变小，从而使短路电流减小，开路电压增大，当掺杂浓度为 1019cm-3，电池效率最高。带隙宽度的变大对开路电压的影响明显，填充因子和电池效率略有增大，短路电流无明显变化，当带隙宽度大于 1.6eV 以后，开路电压增大，短路电流减小，电池效率开始下降。在窗口层厚度为 10nm，掺杂浓度为 1019cm-3，带隙宽度为 1.6eV 时，电池各项参数为 VOC=0.6758 V，JSC=38.35mA/cm2，F
20、F=84.18，=21.82。 在 c-Si/c-Si 异质结太阳电池中插入本征层，有助于电池性能的提高。本征层厚度从 5nm 增大时，填充因子逐渐减小，电池性能下降，模拟的太阳电池的本征层厚度为 5nm。随着本征层缺陷态浓度 Nt 的增加，中长波的光谱响应显著降低，而 450nm 的短波的光谱响应没有任何变化，开路电压，短路电流，填充因子和转化效率明显降低。(2)为减小少子的复合，我们对 c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)太阳电池引入一微晶硅背场性能。微晶硅背场的厚度对电池性能影响不是很明显；随着带隙的增大，电池的开路电压先增大后无变化，当带隙超过 1.6ev，填充因子开始降低；
21、而短路电流和效率均是先增大，后变小，在带隙为 1.6ev 时，电池转化效率最高。随着掺杂浓度的提高，太阳电池的开路电压几乎不变，而短路电流和填充因子都有逐渐提高，电池效率随之增大；当微晶硅背场厚度为 10nm，掺杂浓度为 51019/cm3，带隙为 1.6ev 时，c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)/c-Si(n+)太阳电池的性能最好为：Voc=0.7084V，Jsc=40.37mA/cm2，FF=86.31，=24.68。 (3)叠层太阳电池的研究是为了更好的吸收太阳光谱。本论文中发展了一种双结叠层太阳电池的理论模型，初步得到了电流匹配是影响叠层太阳电池转换效率的重要因素之一，在
22、 ISC1=ISC2=33mA/cm2 时，得到了最大效率 =36.1的薄膜非晶硅臌晶硅叠层太阳电池。微晶硅材料是微晶粒、晶粒间界和非晶相共存的混合相材料，一般都存在微空洞，其带隙随着晶相比的不同，由 1.2eV 到 1.7eV 连续可调，而且几乎没有光致衰退效应。由于微晶硅薄膜电池兼有晶体硅电池的高稳定性和薄膜电池的低成本的优势，因此被视为硅基薄膜太阳电池的下一代技术。 本论文对微晶硅/晶体硅异质结太阳电池的窗口层、界面态密度、本征缓冲层、缺陷态浓度、背场及双结叠层太阳电池等方面进行了计算机模拟的研究工作，采用 AFORS-HET模拟软件研究了微晶硅/晶体硅异质结太阳电池各项参数对异质结电池
23、性能的影响。根据理论模拟的要求，我们选取了 p 型微晶硅/n 型晶体硅异质结太阳电池结构，模拟结果主要表明： (1)窗口层对太阳电池的性能有重要影响。随着窗口层厚度的增加，开路电压、短路电流下降，填充因子减小，效率随之降低，在厚度为 10nm 时，电池效率最高。随着窗口层掺杂浓度的增加，短波段光谱响应变小，从而使短路电流减小，开路电压增大，当掺杂浓度为 1019cm-3，电池效率最高。带隙宽度的变大对开路电压的影响明显，填充因子和电池效率略有增大，短路电流无明显变化，当带隙宽度大于 1.6eV 以后，开路电压增大，短路电流减小，电池效率开始下降。在窗口层厚度为 10nm，掺杂浓度为 1019c
24、m-3，带隙宽度为 1.6eV 时，电池各项参数为 VOC=0.6758 V，JSC=38.35mA/cm2，FF=84.18，=21.82。 在 c-Si/c-Si 异质结太阳电池中插入本征层，有助于电池性能的提高。本征层厚度从 5nm 增大时，填充因子逐渐减小，电池性能下降，模拟的太阳电池的本征层厚度为 5nm。随着本征层缺陷态浓度 Nt 的增加，中长波的光谱响应显著降低，而 450nm 的短波的光谱响应没有任何变化，开路电压，短路电流，填充因子和转化效率明显降低。(2)为减小少子的复合，我们对 c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)太阳电池引入一微晶硅背场性能。微晶硅背场的厚度对
25、电池性能影响不是很明显；随着带隙的增大，电池的开路电压先增大后无变化，当带隙超过 1.6ev，填充因子开始降低；而短路电流和效率均是先增大，后变小，在带隙为 1.6ev 时，电池转化效率最高。随着掺杂浓度的提高，太阳电池的开路电压几乎不变，而短路电流和填充因子都有逐渐提高，电池效率随之增大；当微晶硅背场厚度为 10nm，掺杂浓度为 51019/cm3，带隙为 1.6ev 时，c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)/c-Si(n+)太阳电池的性能最好为：Voc=0.7084V，Jsc=40.37mA/cm2，FF=86.31，=24.68。 (3)叠层太阳电池的研究是为了更好的吸收太阳光
26、谱。本论文中发展了一种双结叠层太阳电池的理论模型，初步得到了电流匹配是影响叠层太阳电池转换效率的重要因素之一，在 ISC1=ISC2=33mA/cm2 时，得到了最大效率 =36.1的薄膜非晶硅臌晶硅叠层太阳电池。微晶硅材料是微晶粒、晶粒间界和非晶相共存的混合相材料，一般都存在微空洞，其带隙随着晶相比的不同，由 1.2eV 到 1.7eV 连续可调，而且几乎没有光致衰退效应。由于微晶硅薄膜电池兼有晶体硅电池的高稳定性和薄膜电池的低成本的优势，因此被视为硅基薄膜太阳电池的下一代技术。 本论文对微晶硅/晶体硅异质结太阳电池的窗口层、界面态密度、本征缓冲层、缺陷态浓度、背场及双结叠层太阳电池等方面进
27、行了计算机模拟的研究工作，采用 AFORS-HET模拟软件研究了微晶硅/晶体硅异质结太阳电池各项参数对异质结电池性能的影响。根据理论模拟的要求，我们选取了 p 型微晶硅/n 型晶体硅异质结太阳电池结构，模拟结果主要表明： (1)窗口层对太阳电池的性能有重要影响。随着窗口层厚度的增加，开路电压、短路电流下降，填充因子减小，效率随之降低，在厚度为 10nm 时，电池效率最高。随着窗口层掺杂浓度的增加，短波段光谱响应变小，从而使短路电流减小，开路电压增大，当掺杂浓度为 1019cm-3，电池效率最高。带隙宽度的变大对开路电压的影响明显，填充因子和电池效率略有增大，短路电流无明显变化，当带隙宽度大于
28、1.6eV 以后，开路电压增大，短路电流减小，电池效率开始下降。在窗口层厚度为 10nm，掺杂浓度为 1019cm-3，带隙宽度为 1.6eV 时，电池各项参数为 VOC=0.6758 V，JSC=38.35mA/cm2，FF=84.18，=21.82。 在 c-Si/c-Si 异质结太阳电池中插入本征层，有助于电池性能的提高。本征层厚度从 5nm 增大时，填充因子逐渐减小，电池性能下降，模拟的太阳电池的本征层厚度为 5nm。随着本征层缺陷态浓度 Nt 的增加，中长波的光谱响应显著降低，而 450nm 的短波的光谱响应没有任何变化，开路电压，短路电流，填充因子和转化效率明显降低。(2)为减小少
29、子的复合，我们对 c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)太阳电池引入一微晶硅背场性能。微晶硅背场的厚度对电池性能影响不是很明显；随着带隙的增大，电池的开路电压先增大后无变化，当带隙超过 1.6ev，填充因子开始降低；而短路电流和效率均是先增大，后变小，在带隙为 1.6ev 时，电池转化效率最高。随着掺杂浓度的提高，太阳电池的开路电压几乎不变，而短路电流和填充因子都有逐渐提高，电池效率随之增大；当微晶硅背场厚度为 10nm，掺杂浓度为 51019/cm3，带隙为 1.6ev 时，c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)/c-Si(n+)太阳电池的性能最好为：Voc=0.7084V，
30、Jsc=40.37mA/cm2，FF=86.31，=24.68。 (3)叠层太阳电池的研究是为了更好的吸收太阳光谱。本论文中发展了一种双结叠层太阳电池的理论模型，初步得到了电流匹配是影响叠层太阳电池转换效率的重要因素之一，在 ISC1=ISC2=33mA/cm2 时，得到了最大效率 =36.1的薄膜非晶硅臌晶硅叠层太阳电池。微晶硅材料是微晶粒、晶粒间界和非晶相共存的混合相材料，一般都存在微空洞，其带隙随着晶相比的不同，由 1.2eV 到 1.7eV 连续可调，而且几乎没有光致衰退效应。由于微晶硅薄膜电池兼有晶体硅电池的高稳定性和薄膜电池的低成本的优势，因此被视为硅基薄膜太阳电池的下一代技术。
31、本论文对微晶硅/晶体硅异质结太阳电池的窗口层、界面态密度、本征缓冲层、缺陷态浓度、背场及双结叠层太阳电池等方面进行了计算机模拟的研究工作，采用 AFORS-HET模拟软件研究了微晶硅/晶体硅异质结太阳电池各项参数对异质结电池性能的影响。根据理论模拟的要求，我们选取了 p 型微晶硅/n 型晶体硅异质结太阳电池结构，模拟结果主要表明： (1)窗口层对太阳电池的性能有重要影响。随着窗口层厚度的增加，开路电压、短路电流下降，填充因子减小，效率随之降低，在厚度为 10nm 时，电池效率最高。随着窗口层掺杂浓度的增加，短波段光谱响应变小，从而使短路电流减小，开路电压增大，当掺杂浓度为 1019cm-3，电
32、池效率最高。带隙宽度的变大对开路电压的影响明显，填充因子和电池效率略有增大，短路电流无明显变化，当带隙宽度大于 1.6eV 以后，开路电压增大，短路电流减小，电池效率开始下降。在窗口层厚度为 10nm，掺杂浓度为 1019cm-3，带隙宽度为 1.6eV 时，电池各项参数为 VOC=0.6758 V，JSC=38.35mA/cm2，FF=84.18，=21.82。 在 c-Si/c-Si 异质结太阳电池中插入本征层，有助于电池性能的提高。本征层厚度从 5nm 增大时，填充因子逐渐减小，电池性能下降，模拟的太阳电池的本征层厚度为 5nm。随着本征层缺陷态浓度 Nt 的增加，中长波的光谱响应显著降
33、低，而 450nm 的短波的光谱响应没有任何变化，开路电压，短路电流，填充因子和转化效率明显降低。(2)为减小少子的复合，我们对 c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)太阳电池引入一微晶硅背场性能。微晶硅背场的厚度对电池性能影响不是很明显；随着带隙的增大，电池的开路电压先增大后无变化，当带隙超过 1.6ev，填充因子开始降低；而短路电流和效率均是先增大，后变小，在带隙为 1.6ev 时，电池转化效率最高。随着掺杂浓度的提高，太阳电池的开路电压几乎不变，而短路电流和填充因子都有逐渐提高，电池效率随之增大；当微晶硅背场厚度为 10nm，掺杂浓度为 51019/cm3，带隙为 1.6ev 时
34、，c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)/c-Si(n+)太阳电池的性能最好为：Voc=0.7084V，Jsc=40.37mA/cm2，FF=86.31，=24.68。 (3)叠层太阳电池的研究是为了更好的吸收太阳光谱。本论文中发展了一种双结叠层太阳电池的理论模型，初步得到了电流匹配是影响叠层太阳电池转换效率的重要因素之一，在 ISC1=ISC2=33mA/cm2 时，得到了最大效率 =36.1的薄膜非晶硅臌晶硅叠层太阳电池。微晶硅材料是微晶粒、晶粒间界和非晶相共存的混合相材料，一般都存在微空洞，其带隙随着晶相比的不同，由 1.2eV 到 1.7eV 连续可调，而且几乎没有光致衰退效应
35、。由于微晶硅薄膜电池兼有晶体硅电池的高稳定性和薄膜电池的低成本的优势，因此被视为硅基薄膜太阳电池的下一代技术。 本论文对微晶硅/晶体硅异质结太阳电池的窗口层、界面态密度、本征缓冲层、缺陷态浓度、背场及双结叠层太阳电池等方面进行了计算机模拟的研究工作，采用 AFORS-HET模拟软件研究了微晶硅/晶体硅异质结太阳电池各项参数对异质结电池性能的影响。根据理论模拟的要求，我们选取了 p 型微晶硅/n 型晶体硅异质结太阳电池结构，模拟结果主要表明： (1)窗口层对太阳电池的性能有重要影响。随着窗口层厚度的增加，开路电压、短路电流下降，填充因子减小，效率随之降低，在厚度为 10nm 时，电池效率最高。随
36、着窗口层掺杂浓度的增加，短波段光谱响应变小，从而使短路电流减小，开路电压增大，当掺杂浓度为 1019cm-3，电池效率最高。带隙宽度的变大对开路电压的影响明显，填充因子和电池效率略有增大，短路电流无明显变化，当带隙宽度大于 1.6eV 以后，开路电压增大，短路电流减小，电池效率开始下降。在窗口层厚度为 10nm，掺杂浓度为 1019cm-3，带隙宽度为 1.6eV 时，电池各项参数为 VOC=0.6758 V，JSC=38.35mA/cm2，FF=84.18，=21.82。 在 c-Si/c-Si 异质结太阳电池中插入本征层，有助于电池性能的提高。本征层厚度从 5nm 增大时，填充因子逐渐减小
37、，电池性能下降，模拟的太阳电池的本征层厚度为 5nm。随着本征层缺陷态浓度 Nt 的增加，中长波的光谱响应显著降低，而 450nm 的短波的光谱响应没有任何变化，开路电压，短路电流，填充因子和转化效率明显降低。(2)为减小少子的复合，我们对 c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)太阳电池引入一微晶硅背场性能。微晶硅背场的厚度对电池性能影响不是很明显；随着带隙的增大，电池的开路电压先增大后无变化，当带隙超过 1.6ev，填充因子开始降低；而短路电流和效率均是先增大，后变小，在带隙为 1.6ev 时，电池转化效率最高。随着掺杂浓度的提高，太阳电池的开路电压几乎不变，而短路电流和填充因子都有
38、逐渐提高，电池效率随之增大；当微晶硅背场厚度为 10nm，掺杂浓度为 51019/cm3，带隙为 1.6ev 时，c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)/c-Si(n+)太阳电池的性能最好为：Voc=0.7084V，Jsc=40.37mA/cm2，FF=86.31，=24.68。 (3)叠层太阳电池的研究是为了更好的吸收太阳光谱。本论文中发展了一种双结叠层太阳电池的理论模型，初步得到了电流匹配是影响叠层太阳电池转换效率的重要因素之一，在 ISC1=ISC2=33mA/cm2 时，得到了最大效率 =36.1的薄膜非晶硅臌晶硅叠层太阳电池。微晶硅材料是微晶粒、晶粒间界和非晶相共存的混合相材
39、料，一般都存在微空洞，其带隙随着晶相比的不同，由 1.2eV 到 1.7eV 连续可调，而且几乎没有光致衰退效应。由于微晶硅薄膜电池兼有晶体硅电池的高稳定性和薄膜电池的低成本的优势，因此被视为硅基薄膜太阳电池的下一代技术。 本论文对微晶硅/晶体硅异质结太阳电池的窗口层、界面态密度、本征缓冲层、缺陷态浓度、背场及双结叠层太阳电池等方面进行了计算机模拟的研究工作，采用 AFORS-HET模拟软件研究了微晶硅/晶体硅异质结太阳电池各项参数对异质结电池性能的影响。根据理论模拟的要求，我们选取了 p 型微晶硅/n 型晶体硅异质结太阳电池结构，模拟结果主要表明： (1)窗口层对太阳电池的性能有重要影响。随
40、着窗口层厚度的增加，开路电压、短路电流下降，填充因子减小，效率随之降低，在厚度为 10nm 时，电池效率最高。随着窗口层掺杂浓度的增加，短波段光谱响应变小，从而使短路电流减小，开路电压增大，当掺杂浓度为 1019cm-3，电池效率最高。带隙宽度的变大对开路电压的影响明显，填充因子和电池效率略有增大，短路电流无明显变化，当带隙宽度大于 1.6eV 以后，开路电压增大，短路电流减小，电池效率开始下降。在窗口层厚度为 10nm，掺杂浓度为 1019cm-3，带隙宽度为 1.6eV 时，电池各项参数为 VOC=0.6758 V，JSC=38.35mA/cm2，FF=84.18，=21.82。 在 c-
41、Si/c-Si 异质结太阳电池中插入本征层，有助于电池性能的提高。本征层厚度从 5nm 增大时，填充因子逐渐减小，电池性能下降，模拟的太阳电池的本征层厚度为 5nm。随着本征层缺陷态浓度 Nt 的增加，中长波的光谱响应显著降低，而 450nm 的短波的光谱响应没有任何变化，开路电压，短路电流，填充因子和转化效率明显降低。(2)为减小少子的复合，我们对 c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)太阳电池引入一微晶硅背场性能。微晶硅背场的厚度对电池性能影响不是很明显；随着带隙的增大，电池的开路电压先增大后无变化，当带隙超过 1.6ev，填充因子开始降低；而短路电流和效率均是先增大，后变小，在带
42、隙为 1.6ev 时，电池转化效率最高。随着掺杂浓度的提高，太阳电池的开路电压几乎不变，而短路电流和填充因子都有逐渐提高，电池效率随之增大；当微晶硅背场厚度为 10nm，掺杂浓度为 51019/cm3，带隙为 1.6ev 时，c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)/c-Si(n+)太阳电池的性能最好为：Voc=0.7084V，Jsc=40.37mA/cm2，FF=86.31，=24.68。 (3)叠层太阳电池的研究是为了更好的吸收太阳光谱。本论文中发展了一种双结叠层太阳电池的理论模型，初步得到了电流匹配是影响叠层太阳电池转换效率的重要因素之一，在 ISC1=ISC2=33mA/cm2
43、时，得到了最大效率 =36.1的薄膜非晶硅臌晶硅叠层太阳电池。微晶硅材料是微晶粒、晶粒间界和非晶相共存的混合相材料，一般都存在微空洞，其带隙随着晶相比的不同，由 1.2eV 到 1.7eV 连续可调，而且几乎没有光致衰退效应。由于微晶硅薄膜电池兼有晶体硅电池的高稳定性和薄膜电池的低成本的优势，因此被视为硅基薄膜太阳电池的下一代技术。 本论文对微晶硅/晶体硅异质结太阳电池的窗口层、界面态密度、本征缓冲层、缺陷态浓度、背场及双结叠层太阳电池等方面进行了计算机模拟的研究工作，采用 AFORS-HET模拟软件研究了微晶硅/晶体硅异质结太阳电池各项参数对异质结电池性能的影响。根据理论模拟的要求，我们选取
44、了 p 型微晶硅/n 型晶体硅异质结太阳电池结构，模拟结果主要表明： (1)窗口层对太阳电池的性能有重要影响。随着窗口层厚度的增加，开路电压、短路电流下降，填充因子减小，效率随之降低，在厚度为 10nm 时，电池效率最高。随着窗口层掺杂浓度的增加，短波段光谱响应变小，从而使短路电流减小，开路电压增大，当掺杂浓度为 1019cm-3，电池效率最高。带隙宽度的变大对开路电压的影响明显，填充因子和电池效率略有增大，短路电流无明显变化，当带隙宽度大于 1.6eV 以后，开路电压增大，短路电流减小，电池效率开始下降。在窗口层厚度为 10nm，掺杂浓度为 1019cm-3，带隙宽度为 1.6eV 时，电池
45、各项参数为 VOC=0.6758 V，JSC=38.35mA/cm2，FF=84.18，=21.82。 在 c-Si/c-Si 异质结太阳电池中插入本征层，有助于电池性能的提高。本征层厚度从 5nm 增大时，填充因子逐渐减小，电池性能下降，模拟的太阳电池的本征层厚度为 5nm。随着本征层缺陷态浓度 Nt 的增加，中长波的光谱响应显著降低，而 450nm 的短波的光谱响应没有任何变化，开路电压，短路电流，填充因子和转化效率明显降低。(2)为减小少子的复合，我们对 c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)太阳电池引入一微晶硅背场性能。微晶硅背场的厚度对电池性能影响不是很明显；随着带隙的增大，
46、电池的开路电压先增大后无变化，当带隙超过 1.6ev，填充因子开始降低；而短路电流和效率均是先增大，后变小，在带隙为 1.6ev 时，电池转化效率最高。随着掺杂浓度的提高，太阳电池的开路电压几乎不变，而短路电流和填充因子都有逐渐提高，电池效率随之增大；当微晶硅背场厚度为 10nm，掺杂浓度为 51019/cm3，带隙为 1.6ev 时，c-Si(p)/c-Si(i)/c-Si(n)/c-Si(n+)太阳电池的性能最好为：Voc=0.7084V，Jsc=40.37mA/cm2，FF=86.31，=24.68。 (3)叠层太阳电池的研究是为了更好的吸收太阳光谱。本论文中发展了一种双结叠层太阳电池的
47、理论模型，初步得到了电流匹配是影响叠层太阳电池转换效率的重要因素之一，在 ISC1=ISC2=33mA/cm2 时，得到了最大效率 =36.1的薄膜非晶硅臌晶硅叠层太阳电池。特别提醒 ：正文内容由 PDF 文件转码生成，如您电脑未有相应转换码，则无法显示正文内容，请您下载相应软件，下载地址为 http:/ 。如还不能显示，可以联系我 q q 1627550258 ，提供原格式文档。“垐垯櫃 换烫梯葺铑?endstreamendobj2x 滌?U 閩 AZ箾 FTP 鈦X 飼?狛P? 燚?琯嫼 b?袍*甒?颙嫯?4)=r 宵?i?j 彺帖 B3 锝檡骹笪 yLrQ#?0 鯖 l 壛枒l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛枒 l 壛渓?擗#?“?# 綫 G 刿#K 芿$?7. 耟?Wa 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 皗 E|?pDb 癳$Fb 癳$Fb癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$Fb 癳$F?責鯻 0 橔 C,f 薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵薍秾腵秾腵薍秾腵%?秾腵薍
