疊層太陽(yáng)電池窗口層和中間反射層的研究.pdf

1、目前光伏市場(chǎng)上主流的太陽(yáng)電池是體硅太陽(yáng)電池,但其生產(chǎn)成本高,薄膜疊層太陽(yáng)電池生產(chǎn)成本低,理論極限高,是較理想的替代產(chǎn)品。但目前疊層太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率低,需要加強(qiáng)研究。
　　 本文針對(duì)世界光伏產(chǎn)業(yè)和疊層太陽(yáng)電池的研究現(xiàn)狀,從窗口層和中間反射層兩方面開展理論研究,旨在改善非晶硅/微晶硅疊層太陽(yáng)電池的綜合性能。本文將p+/p高低結(jié)作為太陽(yáng)電池的窗口層,以摻鋁氧化鋅作為中間反射層材料,通過采用AMPS-1D模擬與數(shù)值計(jì)算相結(jié)合的方法進(jìn)行

2、研究。研究發(fā)現(xiàn),高低結(jié)的窗口層和摻鋁氧化鋅的中間反射層可以有效地提高太陽(yáng)電池的綜合性能,同時(shí)做了更深入的研究,得到以下結(jié)論:
　　 1)提高p+/p中p+的摻雜濃度可以增大疊層太陽(yáng)電池的開路電壓,可以提高窗口層的電導(dǎo)率,可以降低疊層太陽(yáng)電池的串聯(lián)電阻,可以提高短波段的光譜響應(yīng),可以提高短路電流密度,但摻雜濃度超過1×1021cm-3,易形成“死層”。
　　 2)當(dāng)p+/p中p+的厚度大于3nm時(shí),短路電流密度密度及短波段

3、的光譜響應(yīng)隨p+的厚度增加而減小,但開路電壓和填充因子基本無變化。
　　 3)建立了非晶硅/微晶硅疊層太陽(yáng)電池中間反射層的光學(xué)模型,對(duì)摻鋁氧化鋅薄膜作為中間反射層進(jìn)行模擬研究,研究表明,中間反射層薄膜的退火溫度越高,對(duì)光譜的反射率越高,頂電池的光譜吸收量及電流密度越大。
　　 4)模擬研究了摻鋁氧化鋅的襯底溫度對(duì)疊層太陽(yáng)電池性能的影響,結(jié)果表明,當(dāng)襯底溫度為100℃時(shí),反射率達(dá)到最高,頂電池的電流密度最大。