Ⅲ-Ⅴ族化合物量子阱太陽電池轉(zhuǎn)換效率的理論計算及相關性質(zhì)研究.pdf

1、介觀物理效應主要是指與支撐工程應用的物理效應相對應的介觀效應，例如介觀壓阻效應、介觀壓電效應、介觀彈光效應、介觀聲光效應、介觀光電效應。本論文主要是以介觀光電效應為基本知識點，研究了III-Ⅴ族化合物量子阱太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的理論計算及其相關性質(zhì)。
　　首先依據(jù)太陽能電池的伏安特性，在理想條件下，可以推導并得出太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率與入射光波長之間的函數(shù)關系。從理論上分析得出，轉(zhuǎn)換效率隨波長的增加而單調(diào)增加，但當達到一定波長(對應于

2、電池材料的禁帶寬度)后，轉(zhuǎn)換效率就會迅速下降。
　　接著從太陽能電池的短路電流、開路電壓以及填充因子等相關的光電參數(shù)著手，進而推導出了太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率的表達式，并在理想條件下，針對太陽能電池的若干重要參數(shù)與入射光強度之間的關系,進行了討論與分析，結果表明太陽能電池轉(zhuǎn)換效率隨著入射光強度的增加而增加。
　　然后介紹了新型材料InGaN太陽能電池的優(yōu)良性能，而且建立了InGaN太陽能電池的模型，并作出了一些假設，從理論上計算

3、了InGaN單結、雙結太陽能電池的開路電壓、短路電流、轉(zhuǎn)換效率，對計算結果進行了比較，從而得出結論，InGaN單結、雙結太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率都高于目前常用半導體材料太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率的理論值，而且達到降低成本的目的。
　　量子阱結構既能滿足晶格匹配的要求，又具有可調(diào)的有效禁帶寬度，是提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的一種有效途徑，引入量子阱結構，就擴大了太陽電池可吸收的光子能量范圍，增加了吸收的光子數(shù)數(shù)目，從而提高電池的短路電流。通過建立