疊層太陽電池窗口層和中間反射層的研究.pdf

1、目前光伏市場上主流的太陽電池是體硅太陽電池,但其生產(chǎn)成本高,薄膜疊層太陽電池生產(chǎn)成本低,理論極限高,是較理想的替代產(chǎn)品。但目前疊層太陽電池的轉換效率低,需要加強研究。
　　 本文針對世界光伏產(chǎn)業(yè)和疊層太陽電池的研究現(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/微晶硅疊層太陽電池的綜合性能。本文將p+/p高低結作為太陽電池的窗口層,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)值計算相結合的方法進行

2、研究。研究發(fā)現(xiàn),高低結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電池的綜合性能,同時做了更深入的研究,得到以下結論:
　　 1)提高p+/p中p+的摻雜濃度可以增大疊層太陽電池的開路電壓,可以提高窗口層的電導率,可以降低疊層太陽電池的串聯(lián)電阻,可以提高短波段的光譜響應,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p+/p中p+的厚度大于3nm時,短路電流密度密度及短波段

3、的光譜響應隨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/微晶硅疊層太陽電池中間反射層的光學模型,對摻鋁氧化鋅薄膜作為中間反射層進行模擬研究,研究表明,中間反射層薄膜的退火溫度越高,對光譜的反射率越高,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疊層太陽電池性能的影響,結果表明,當襯底溫度為100℃時,反射率達到最高,頂電池的電流密度最大。