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作者：肖永跃湖北大学

学位级别：硕士

薄膜太阳能电池是未来光伏产业发展的重要方向。近年来,全无机氧化物太阳能电池由于具有抗氧化、寿命长、资源丰富、无毒无污染等突出优点,成为重要的研究热点。本论文基于实验上获得的带隙宽度为1.6ev的v-ga共掺杂tio2材料,设计了一种... 详细信息

薄膜太阳能电池是未来光伏产业发展的重要方向。近年来,全无机氧化物太阳能电池由于具有抗氧化、寿命长、资源丰富、无毒无污染等突出优点,成为重要的研究热点。本论文基于实验上获得的带隙宽度为1.6ev的v-ga共掺杂tio2材料,设计了一种新型pin结构光伏电池。通过Nb:tio2作为n型重掺杂层,Cu20或CuO作为p型掺杂层,建立pn结自建电场。中间层v-ga:tio2为主要光吸收层,构建异质结光伏器件,并通过AMPS-ID软件模拟器件性能。主要研究工作如下：(1)模拟分析对比了两层v-ga:tio2/Cu2O结构与三层Nb:tio2/v-ga:tio2/Cu2O结构对光伏电池的性能的影响。结果表明：三层结构比两层结构具有更高的开路电压,短路电流和转化效率。(2)研究了Cu20或CuO材料作为p型层对光伏性能的影响.模拟结果显示,Cu20在这种结构中适合作为p型层,优化后器件光伏转化效率可达到34%。(3)通过对材料中带尾缺陷密度,以及吸收层与p型层界面对器件性能影响的研究,结果发现：宽带隙半导体对材料内部缺陷有更高的容忍度具有更好的稳定性;界面层的存在会在导带和价带连接处形成势阱导致载流子大量复合,转化效率由34.1%下降至2.6%,短路电流也急剧下降。本文为v-ga共掺tio2光伏电池的实验制备提供了理论依据,分析了该光伏器件制备中可能存在的问题,并为这些问题提供了解决思路。

关键词： AMPS-1D pin光伏电池 v-ga共掺tio2 光伏特性

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v-ga共掺tio_2光伏电池模拟与研究

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湖北大学学报（自然科学版） 2013年第2期35卷 168-172页

作者：肖永跃高云黄忠兵湖北大学物理学与电子技术学院湖北武汉430062 湖北大学材料科学与工程学院湖北武汉430062

基于实验上获得的带隙宽度为1.6ev的v-ga共掺杂tio2材料,设计了一种新型pin结构光伏电池.通过Nb:tio2作为n型重掺杂层,Cu2O或CuO作为p型掺杂层,建立pn结自建电场.中间层v-ga:tio2为主要光吸收层,运用AMPS-1D软件模拟器件性能,研究Cu2O或... 详细信息

基于实验上获得的带隙宽度为1.6ev的v-ga共掺杂tio2材料,设计了一种新型pin结构光伏电池.通过Nb:tio2作为n型重掺杂层,Cu2O或CuO作为p型掺杂层,建立pn结自建电场.中间层v-ga:tio2为主要光吸收层,运用AMPS-1D软件模拟器件性能,研究Cu2O或CuO材料作为p型层对光伏性能的影响.模拟结果显示,Cu2O在这种结构中适合作为p型层,优化后器件光伏转化效率可达到34%.此外,通过对材料中带尾缺陷密度、吸收层与p型层界面对器件性能影响的研究,为器件制备中可能存在的问题提供解决思路.

关键词： AMPS-1D pin光伏电池 v-ga共掺tio2 光伏特性

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