本文關(guān)鍵詞：非晶硅薄膜太陽電池的優(yōu)化設(shè)計

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【摘要】：近年來,太陽電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,從單晶硅太陽電池發(fā)展到今天的薄膜太陽電池,最重要的是降低了生產(chǎn)成本,節(jié)約了原材料,它已在航天和民用等領(lǐng)域都有了廣泛的應(yīng)用。但是薄膜電池的應(yīng)用并不完善,轉(zhuǎn)換效率不高,因此有效的提高薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率是目前迫切需要研究解決的問題。本文對太陽能電池的研究現(xiàn)狀和發(fā)展做了簡要的說明,分析了太陽電池的發(fā)展歷程,比較了各種太陽能電池的優(yōu)缺點及應(yīng)用前景,以提高太陽電池的轉(zhuǎn)換效率作為研究目標(biāo)。太陽能器件材料是半導(dǎo)體材料,本文對半導(dǎo)體材料的性質(zhì)進行了論述,對太陽能電池工作的基本原理進行了分析,討論了各個參數(shù)對太陽電池光電性能的影響。本文主要還介紹了太陽能電池的仿真模擬軟件AMPS-1D的工作原理,并利用此款仿真模擬軟件設(shè)計了非晶硅薄膜太陽能電池,對其光電性質(zhì)進行了討論分析,給出了仿真實驗的物理模型的參數(shù)。通過改變非晶硅薄膜的p、i、n層的厚度、摻雜濃度和有效態(tài)密度,探究了它們對短路電流、開路電壓、填充因子和轉(zhuǎn)換效率的影響,并進行了具體的分析。該模擬過程實現(xiàn)了非晶硅薄膜太陽電池轉(zhuǎn)換效率的提升,找到最佳參數(shù)的取值,模擬結(jié)果將轉(zhuǎn)換效率提升了4個百分點,達(dá)到了11.891%高的轉(zhuǎn)換效率,對工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計有一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：非晶硅 太陽電池 轉(zhuǎn)換效率 薄膜厚度 AMPS-1D
【學(xué)位授予單位】：渤海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 緒論10-11
• 1 概述11-14
• 1.1 薄膜太陽能電池的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2 硅基薄膜太陽電池的研究現(xiàn)狀及進展12-13
• 1.2.1 非晶硅薄膜太陽電池的研究現(xiàn)狀及進展12
• 1.2.2 微晶硅薄膜太陽電池的研究現(xiàn)狀及發(fā)展12-13
• 1.3 本論文的主要內(nèi)容和意義13-14
• 2 太陽電池的原理14-26
• 2.1 半導(dǎo)體材料的特性14-19
• 2.1.1 半導(dǎo)體材料的禁帶寬度14-15
• 2.1.2 電子和空穴15-18
• 2.1.3 載流子濃度18-19
• 2.2 p-n結(jié)的光生伏特效應(yīng)19-22
• 2.3 太陽電池的pin結(jié)特性22-23
• 2.4 太陽能電池的相關(guān)參數(shù)23-26
• 3 太陽能電池仿真分析方法26-30
• 3.1 太陽能仿真軟件AMPS_1D簡介26
• 3.2 AMPS的原理和算法依據(jù)26-27
• 3.3 AMPS-1D的參數(shù)的選擇和設(shè)置27-30
• 3.3.1 物理模型的選擇27-29
• 3.3.2 參數(shù)的選擇和設(shè)置29-30
• 4 非晶硅薄膜太陽電池的數(shù)值模擬與分析30-41
• 4.1 非晶硅薄膜太陽電池參數(shù)設(shè)置30-31
• 4.2 薄膜厚度對非晶硅太陽電池的影響31-35
• 4.3 摻雜濃度對非晶硅太陽電池的影響35-38
• 4.4 有效態(tài)密度對非晶硅太陽電池的影響分析38-41
• 總結(jié)與展望41-42
• 參考文獻(xiàn)42-46
• 發(fā)表論文情況46-47
• 致謝47-48

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