硅納米桿-量子點-C-Si復合高效太陽能電池.pdf

1、在太陽能電池的眾多分類中，硅基太陽能電池以其豐富材料來源，成熟的生產(chǎn)工藝以及較高的光電轉化效率，成為當今光伏市場的主流。近年來，對于硅基太陽能電池表面結構的研究成為硅基太陽能電池增效的熱點。本文在晶硅電池片上生長一維亞波長硅納米桿，后期在硅納米桿涂覆不同量子點，形成硅納米桿/量子點復合電池結構，并對復合電池進行光電性能及其應用做了大量探索性研究。
　　本研究在前人工作的基礎上，系統(tǒng)制備研究了硅納米桿及其量子點與晶硅電池片的復合電池

2、。本文中硅基太陽能電池增效分為兩個步驟。一，在不同硅基太陽能電池材料上，通過簡單、易操作的方法合成20nm-250nm的不同長度的一維硅納米結構。通過研究吸收光譜發(fā)現(xiàn)隨著桿長的增加，電池片的光吸收率明顯增加，由其在250-550nm波段吸收值增加尤為顯著。通過研究少子壽命發(fā)現(xiàn)，電池片表面的復合速率亦隨著桿長的增加而明顯增加。通過結合對不同桿長硅基太陽能電池片的電性能研究，最終確定了適宜的硅納米桿長度。二，通過高溫裂解法，化學氣相沉積法以

3、及化學水浴法合成了PbS、CdS、Ag2S、Sb2S3等穩(wěn)定、致密的膠體量子點，平均粒徑為2-3納米。通過旋涂、惰性氣體保護燒結，形成硅納米桿/量子點復合結構。通過觀察光電性能發(fā)現(xiàn)，復合電池片的光電轉化效率比單純的硅納米桿電池的效率獲得了進一步的提高，相比未經(jīng)任何處理的原片，開路電壓提高3-6％，短路電流密度提高19-27％，光電效率提高達21-30％。一維硅納米桿結構有效增加了吸收，降低反射。量子點層起到一定的鈍化作用，而其多激子效應