超小絨面太陽電池的性能研究及光伏系統(tǒng)應用

【摘要】：隨著目前煤炭、天然氣、石油等資源的短缺,尋找可以代替并且無污染的清潔能源是人類可持續(xù)發(fā)展的首要任務。太陽能是目前全世界都在大力發(fā)展的綠色可再生能源。本論文將針對制備硅基超小絨面太陽電池的關鍵技術展開研究,并對當前中國目前光伏的發(fā)展現狀進行分析。 在超小絨面太陽能電池的制備方面,通過對目前幾種常規(guī)制絨方法的對比和分析,提出了利用新型TiO2半導體的光催化特性來誘導腐蝕制絨的新思路,并通過掃描電子顯微鏡(Scanning Electoron Microscope, SEM)、反射光譜測量等表征手段研究TiO2光誘導腐蝕硅表面的微觀形貌結構,分析其表面反射率,得到比常規(guī)絨面更的低反射率超小絨面結構。最終將其應用于多晶硅太陽能電池的制絨工藝中,并研究TiO2誘導超小絨面對電池性能的影響?？偨Y出,超低反射率的超小絨面太陽電池可以提高光的利用率,尤其是在中長波段,超小絨面太陽電池有著較高的外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE)和內量子效率(Internal Quantum Efficiency, IQE),因此超小絨面在太陽電池的短路電流方面有著很大的優(yōu)勢。 鑒于超小絨面太陽電池大幅度的增加了太陽電池表面積,增大了太陽電池的表面復合,因此采用目前先進的鈍化技術來優(yōu)化該問題?；赥iO2光誘導制備超小絨面,進一步研究Al2O3+SiNx,與SiNx這兩種不同的鈍化方式對超小絨面太陽電池的表面鈍化影響,最終將高陷光的絨面與擁有較好鈍化效果的鈍化層結合起來制備成太陽電池。得出采用先進的Al2O3鈍化技術可以提高太陽電池的少子壽命,改善了表面復合。 綜上所述TiO2光誘導制備超小絨面結合Al2O3鈍化技術改善太陽電池的光學損失和復合損失,是提高太陽電池效率的有效手段。 【關鍵詞】：超小絨面 太陽電池 TiO_2光催化 制絨 Al_2O_3鈍化 光伏系統(tǒng)應用
【學位授予單位】：湖北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 中國光伏產業(yè)展望9-11
• 1.1.1 太陽能分布9-10
• 1.1.2 中國光伏產業(yè)現狀10-11
• 1.2 太陽電池原理11-18
• 1.2.1 太陽電池基本原理12-15
• 1.2.2 太陽電池主要性能參數15-18
• 1.3 太陽電池效率損失的主要因素18-20
• 1.4 本課題主要內容20-21
• 本章小結21-22
• 2 太陽電池表面織構技術的發(fā)展22-28
• 2.1 化學腐蝕法23-24
• 2.2 機械刻槽24-25
• 2.3 反應離子刻蝕25-26
• 2.4 蜂窩絨面技術26
• 2.5 電化學腐蝕26
• 2.6 外延生長26-27
• 本章小結27-28
• 3 超小絨面制備方法與表面微觀結構分析28-37
• 3.1 不同腐蝕液對絨面形貌的影響28-31
• 3.2 Ag離子誘導制備納米柱31-33
• 3.3 TiO_2光誘導制絨33-35
• 本章小結35-37
• 4 超小絨面的減反特性與鈍化37-50
• 4.1 納米線陣列的減反特性38-42
• 4.2 不同腐蝕液所獲得硅片表面反射率性能比較42-46
• 4.3 Al_2O_3鈍化超小絨面的性能研究46-48
• 本章小結48-50
• 5 超小絨面太陽電池性能分析50-62
• 5.1 超小絨面電池太陽電池制備工藝50-51
• 5.2 不同陷光效果對電池產生的影響51-55
• 5.3 Al_2O_3鈍化超小絨面太陽電池的性能研究55-60
• 5.4 超小絨面太陽電池發(fā)展展望60-61
• 本章小結61-62
• 6 太陽能系統(tǒng)應用62-71
• 6.1 光伏系統(tǒng)的組成和原理63-64
• 6.2 關鍵設備介紹64-68
• 6.2.1 光伏組件64-66
• 6.2.2 逆變器66-68
• 6.3 光伏設計方案68-70
• 6.3.1 光伏陣列設計方案68
• 6.3.2 光伏組件設計方案68-70
• 6.4 光伏系統(tǒng)損失70-71
• 本章小結71
• 7 總結71-73
• 參考文獻73-78
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文78-79
• 致謝79

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