量子點光波轉(zhuǎn)換層在硅基太陽能電池上的應(yīng)用

【摘要】： 晶體硅太陽能電池是應(yīng)用最廣泛的一種半導(dǎo)體光電轉(zhuǎn)換器件,提高光電轉(zhuǎn)換效率一直是人們追求的目標(biāo)。然而晶體硅太陽能電池器件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和減反射膜技術(shù)已經(jīng)發(fā)展較成熟,進(jìn)一步通過它們提高光電轉(zhuǎn)換效率的空間不是太大,因此我們需要進(jìn)一步發(fā)展其它的相關(guān)技術(shù)。太陽光是連續(xù)的光譜,其分布范圍以從零點幾微米的紫外光到數(shù)微米的紅外光為主。硅的能隙為1.12eV,晶體硅太陽能電池主要吸收400nm到900nm左右的光,對400nm以下的光(紫光和紫外光)有很低的量子效率,因此造成400nm以下太陽光能的很大損失。如果想要進(jìn)一步提高太陽能的利用率,增加太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率,有必要充分利用這部分的太陽光能。 納米微粒特別是量子點材料是當(dāng)前光電材料與器件的研究熱點,許多納米材料在紫光或紫外光激發(fā)下可以發(fā)出波長在500nm-700nm范圍內(nèi)的可見光,而晶體硅太陽能電池對這部分光有較高的量子效率。如果將此類納米材料應(yīng)用到太陽能電池中,便可研制出高質(zhì)量的太陽能電池光波轉(zhuǎn)換材料,從而提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。 本論文主要研究內(nèi)容以下： 第一章介紹了太陽能電池的研究背景、工作原理以及各種新技術(shù)應(yīng)用于太陽能電池效率的提高等。 第二章介紹了以正硅酸乙酯,無水乙醇,鹽酸為原料通過溶膠-凝膠法制備多孔二氧化硅薄膜。通過優(yōu)化不同實驗條件制備了性能較好的二氧化硅薄膜并測試了對應(yīng)的太陽能電池效率。 第三章介紹了采用化學(xué)水浴法制備不同發(fā)光特性的CdS量子點納米材料。研究了不同反應(yīng)溫度和不同穩(wěn)定劑對量子點紫光可見吸收光譜和熒光發(fā)射光譜的影響。實現(xiàn)了可控制備CdS量子點材料。 第四章在前面優(yōu)化多孔二氧化硅和CdS量子點制備工藝的基礎(chǔ)上,制備了CdS量子點光波轉(zhuǎn)換層,并應(yīng)用到硅太陽能電池封裝玻璃表面進(jìn)行效率測試。得到了性能較好的量子點光波轉(zhuǎn)換材料。 【關(guān)鍵詞】：太陽能電池 量子點 二氧化硅 光波轉(zhuǎn)換 溶膠凝膠法
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 太陽能電池的研究背景11-12
• 1.2 太陽能電池概況12-14
• 1.2.1 太陽能電池工作原理12
• 1.2.2 太陽能電池的種類及特性比較12-14
• 1.3 太陽能電池的應(yīng)用14-16
• 1.4 新技術(shù)對提高電池轉(zhuǎn)換效率的影響16-22
• 1.4.1 絨面技術(shù)16-17
• 1.4.2 高效背表面反射器技術(shù)17-18
• 1.4.3 制作減反射膜層18
• 1.4.4 背點接觸電極(金屬電極)18-19
• 1.4.5 光轉(zhuǎn)換材料的研究19-22
• 1.5 本論文研究的內(nèi)容和意義22-23
• 參考文獻(xiàn)23-27
• 第二章 二氧化硅薄膜的制備27-38
• 2.1 概述27-28
• 2.2 實驗方法及過程28-29
• 2.3 實驗結(jié)果與分析29-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 參考文獻(xiàn)36-38
• 第三章 化學(xué)水浴法生長硫化鎘(CdS)量子點研究38-48
• 3.1 量子點概述38
• 3.2 實驗方法及過程38-39
• 3.3 實驗結(jié)果和表征39-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 參考文獻(xiàn)46-48
• 第四章 量子點光波轉(zhuǎn)換層的制備48-59
• 4.1 概述48
• 4.2 實驗過程48-49
• 4.3 實驗結(jié)果和分析49-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 參考文獻(xiàn)58-59
• 第五章 論文總結(jié)和展望59-60
• 碩士期間發(fā)表論文及專利60-61
• 致謝61-62

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