【摘要】：含有本征薄層的硅異質(zhì)結(jié)(HIT)太陽(yáng)電池被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高效太陽(yáng)電池的有效途徑,然而其電池性能對(duì)工藝/物理參數(shù)十分敏感,這使得在大批量生產(chǎn)中穩(wěn)定地制備出高效太陽(yáng)電池面臨挑戰(zhàn)。近年來(lái),結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)的硅基同質(zhì)異質(zhì)結(jié)(H-H)太陽(yáng)電池因有望解決這一難題而引起了廣泛的關(guān)注,然而我們還沒有完全搞清楚工藝/物理參數(shù)對(duì)硅基H-H太陽(yáng)電池性能的影響。在本研究工作中,我們借助AFORS-HET模擬軟件探究了多種物理參數(shù)對(duì)硅基H-H太陽(yáng)電池性能的影響,以及它們背后的物理機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)相比于傳統(tǒng)的HIT太陽(yáng)電池,硅基H-H太陽(yáng)電池性能對(duì)(i)透明導(dǎo)電氧化物層的功函數(shù),(ii)氫化非晶硅/晶硅(a-Si:H/c-Si)界面處的缺陷態(tài)密度,(iii)p型a-Si:H(p-a-Si:H)層內(nèi)的懸掛鍵缺陷態(tài)密度,p-a-Si:H層的(iv)摻雜濃度和(v)厚度都更加不敏感。這一優(yōu)勢(shì)是因?yàn)楣杌鵋-H電池結(jié)構(gòu)中界面復(fù)合和a-Si:H區(qū)域內(nèi)的總復(fù)合受上述參數(shù)的影響都更小,其根本原因是得益于同質(zhì)結(jié)的場(chǎng)效應(yīng)鈍化。因此,硅基H-H結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為更穩(wěn)定地生產(chǎn)出高效太陽(yáng)電池提供了可能性。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM914.4
【圖文】：

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文年全球累計(jì)裝機(jī)達(dá)到了 303 GW，總裝機(jī)增速高達(dá) 33%；同年新增裝機(jī)容量為 75GW，對(duì)應(yīng)增速是 41%。作為能源消耗大國(guó)，中國(guó)自然也加入了大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的行列，提出了智能光伏產(chǎn)業(yè)行動(dòng)計(jì)劃、“領(lǐng)跑者”計(jì)劃等，從政府層面全力促進(jìn)光伏市場(chǎng)的發(fā)展。我國(guó)已經(jīng)連續(xù)兩年成為全球光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)最多的國(guó)家，2016 年全國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量為 34.5 GW，占全球裝機(jī)增量的 46%；而 2017年前三個(gè)季度全國(guó)新增裝機(jī)約 43 GW，同比增加 50%-60%�？梢�，我國(guó)乃至全球的光伏市場(chǎng)均呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)，利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電有著巨大的市場(chǎng)前景。

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文雜質(zhì)元素以獲得 p 型硅，在本征硅中摻入 V 族元素例如磷來(lái)獲得 n 型硅。當(dāng)我們將 n 型硅和 p 型硅接觸的時(shí)候，便形成了 p-n 結(jié)。在 p 型硅中，多子是空穴；而在 n 型硅中，多子是電子。當(dāng)這兩種摻雜類型的硅形成 p-n 結(jié)時(shí)，由于濃度差的存在空穴會(huì)從 p 區(qū)擴(kuò)散到 n 區(qū)，同時(shí)電子會(huì)從 n 區(qū)擴(kuò)散到 p 區(qū)，從而形成從 n區(qū)指向 p 區(qū)的內(nèi)建電場(chǎng)。這一內(nèi)建電場(chǎng)的存在將對(duì)多子的繼續(xù)擴(kuò)散產(chǎn)生阻礙作用，而對(duì) n 區(qū)少子空穴、p 區(qū)少子電子朝另一方的漂移起到促進(jìn)作用。當(dāng)少子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的漂移電流和多子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的擴(kuò)散電流平衡時(shí)，獲得了穩(wěn)定的 p-n 結(jié)。

[10].圖1.4顯示的是PERL太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu)示意圖[9]。為了追求更高的電池效率，我們通常采用 1.0 Ω·cm 電阻率和 450 μm 厚度的高壽命 p 型區(qū)熔(FZ)硅片作為襯底材料[8,11-13]。前后表面都可以用熱生長(zhǎng)的二氧化硅(SiO2)薄層進(jìn)行鈍化，同時(shí)電池背表面也可以通過(guò)原子層沉積氧化鋁進(jìn)行鈍化。這一薄氧化層大大減小了電池

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本文編號(hào)：2745222