摻Y(jié)AG：Ce的硅基太陽能電池減反射的研究.pdf

1、用于實現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的光伏(PV)技術(shù)，是一種綠色、可再生能源發(fā)電技術(shù)，具有很好的前景。盡管對光伏技術(shù)的研究已經(jīng)有半個多世紀，但由于太陽能電池較低的功率和轉(zhuǎn)換效率，應(yīng)用太陽能電池的成本仍然很高。提高光伏能量轉(zhuǎn)換效率的主要困難在于入射太陽能光譜中光子的能量分布與半導(dǎo)體材料的帶隙之間的光譜不匹配。近年來，人們已經(jīng)合成了能夠?qū)崿F(xiàn)光譜轉(zhuǎn)換成特定波長光子的發(fā)光材料，它們能夠最大化減少太陽能電池在能量轉(zhuǎn)換過程中的損耗。在光譜轉(zhuǎn)換的研究中，特別

2、強調(diào)光伏應(yīng)用中的鑭系元素的上轉(zhuǎn)換、量子切割和下轉(zhuǎn)移。此外，基于這些發(fā)光材料，開發(fā)具有低成本、高性能的太陽能電池，正面臨著技術(shù)挑戰(zhàn)。
　　對短波長的光子，硅太陽能電池光譜響應(yīng)較差。由于這些光子的吸收系數(shù)較高，它們在到達PN結(jié)之前就被吸收，不能產(chǎn)生電子-空穴對。一個有效的解決方案是在太陽能電池表面引入下轉(zhuǎn)移材料。這些材料可以吸收紫外(UV)或藍光并重新發(fā)射可見光或近紅外光。YAG∶Ce是最優(yōu)選的LDS材料之一，可以吸收200 nm-5

3、00 nm范圍內(nèi)的光子，發(fā)射長波光子。在長波長范圍內(nèi)，太陽能電池具有更好的光譜響應(yīng)。然而，將YAG∶Ce熒光體引入太陽能電池會增加表面反射，對電池的性能產(chǎn)生負面影響。因此，減少由熒光粉引起的反射很重要。
　　在晶體硅太陽能電池的表面，我們使用不同直徑Y(jié)AG∶Ce熒光體顆粒，并用EVA進行封裝。課題研究了不同尺寸的YAG∶Ce顆粒對電池效率的影響。在單晶硅太陽能電池的表面，引入了直徑為10μm和15μm的Ce摻雜的釔鋁石榴石(YAG