用于晶硅太陽能電池增效的轉(zhuǎn)光材料的研究.pdf

1、論文選用目前市場占有率較高的晶硅太陽能電池為研究對象，針對該種電池光電轉(zhuǎn)換效率低，成本較高等問題展開研究。導(dǎo)致晶硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效低的因素（能量利用效率低，最佳光譜不般配），是我們重點(diǎn)關(guān)注的對象。論文計(jì)劃利用下轉(zhuǎn)換發(fā)光材料將晶硅太陽能電池利用率比較低的短波長的光轉(zhuǎn)換為電池響應(yīng)較高的長波長光，更多利用效率較高的長波光被晶硅太陽能電池接受并利用，產(chǎn)生出更多的光生載流子。這就意味著晶硅太陽能電池的光能轉(zhuǎn)換為電能的能力提高。
　　整個(gè)

2、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)對下轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的粒徑要求要比較小，基于此我們選擇常用的納米粒子制備方法-水熱法，利用它較小粒徑的納米粒子能被得到?；诠I(yè)化應(yīng)用的前提，我們選用較為簡單的應(yīng)用模型：利用EVA薄膜-太陽能電池封裝常用的材料復(fù)合納米熒光材料，將封裝材料升級為具有轉(zhuǎn)光性能的功能化薄膜。晶硅太陽能電池被這種薄膜封裝后，一方面原來工業(yè)化過程中的生產(chǎn)流程沒被改變，另一方面還能在原有的基礎(chǔ)上把太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率進(jìn)一步的提高，從理論上分析提高的相

3、對值能保持較穩(wěn)定狀態(tài)。
　　利用水熱反應(yīng)和熔鹽煅燒分別制備了以銪和鐿為中心離子的稀土有機(jī)配合物和微納米級的YAG:Ce3+,Yb3+。選用的無機(jī)微納米級下轉(zhuǎn)換發(fā)光材料YAG:Ce3+,Yb3+在400-600nm出現(xiàn)激發(fā)峰（歸屬Ce的特征激發(fā)峰位），1030nm是近紅外發(fā)光中心Yb3+離子特征發(fā)射峰位。該球形樣品的粒徑大約為1μm。制備出的稀土配合物相對熒光量子效率及熒光強(qiáng)度被對比，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)制備的激發(fā)峰位于200nm-400nm，

4、發(fā)射峰位于616nm附近的苯甲酸銪具有更強(qiáng)的紅光發(fā)射，因此被選為下轉(zhuǎn)換型稀土有機(jī)配合物發(fā)光材料。利用掃描電鏡測試樣品的粒徑和形貌，結(jié)果顯示該種轉(zhuǎn)光材料的粒徑大約為20nm，在一定pH條件下可以制備出均勻的球形。
　　復(fù)合薄膜器件被我們用上述兩種熒光材料復(fù)合 EVA薄膜得到，測試表面覆蓋復(fù)合薄膜器件的改性晶硅太陽能電池的電學(xué)性能參數(shù)。晶硅太陽能電池的短路電流密度被苯甲酸銪@EVA薄膜提高大約0.93mA/cm2，提高大約0.31％的