太陽能電池直接將光能轉(zhuǎn)化為電力,為滿足日益增長的全球能源需求提供了一個切實可行且可持續(xù)的解決方案。受益于半導體技術的進步,太陽能電池發(fā)電成本已經(jīng)達到可以與全球許多國家的消費電力價格相競爭的程度。進一步提高太陽能電池光能利用率可以進一步提升太陽能電池的競爭力。首先,介紹砷化鎵薄膜太陽能電池的研究背景,進而講述了納米結構陷光增效技術的原理及其研究現(xiàn)狀,最后闡述了本論文的研究目的和意義。本文利用基于有限元法的仿真軟件COMSOL Multiphysics系統(tǒng)研究了金屬納米結構和電介質(zhì)納米結構對太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的影響。通過光管理和載流子管理對相應的機理進行解釋,為今后用于太陽能電池增效的納米結構的制備和應用奠定了良好的基礎。其次,介紹了基于波動方程和載流子輸運方程組的光管理和載流子管理的概念和仿真理論,并簡單介紹基于有限元法的建模方法和步驟,為接下來的電池模型計算提供了理論指導。再次,利用COMSOL Multiphysics在砷化鎵太陽能電池上表面構建銀金屬球形納米粒子層和氮化硅漁網(wǎng)形納米結構層。通過網(wǎng)格掃描的方法優(yōu)化納米結構的幾何參數(shù),并通過光管理和載流子管理分析其陷光增效原理和影響... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

太陽能電池的基本工作原理

c) 結構 1 的 I-V 曲線和輸出功率圖 3-2 結構 1 光電性能圖納米結構對電池性能影響業(yè)化的高效率太陽能電池需要較厚的活化層來實現(xiàn)寬光譜范蓋幾倍于吸收波長的少數(shù)載流子擴散長度從而實現(xiàn)有效的載半導體材料構建的薄膜太陽能電池則存在活化層吸收厚度不技術手段增強活化層單位厚度光能強度。一種有吸引力的方離激元共振機理的金屬納米結構。特別的對于薄膜太陽能電薄的原因，光在上表面的金屬納米結構與下表面金屬被反射一步增加光吸收[13, 43]。基于大規(guī)模應用于工業(yè)生產(chǎn)的前提，被設計為不同材料、不同形狀的金屬納米粒子[8, 14, 44, 45]�？紤]導率等因素，本節(jié)選擇金屬銀制備的球形納米粒子作為定量

c) 結構 1 和結構 2 的 I-V 曲線和輸出功率圖 3-4 結構 2 光電性能圖-5 所示 AM1.5G 太陽光垂直入射時，薄膜砷化鎵太陽能電池，金屬納米粒子的等離激元共振效應能夠?qū)⒐饽芰繌娏业木鄣锰柲茈姵鼗罨瘜觾?nèi)入射光功率受到強烈的影響。GaAsAg

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3267824