摻Y(jié)AG：Ce的硅基太陽(yáng)能電池減反射的研究.pdf

1、用于實(shí)現(xiàn)將太陽(yáng)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(duì)光伏技術(shù)的研究已經(jīng)有半個(gè)多世紀(jì)，但由于太陽(yáng)能電池較低的功率和轉(zhuǎn)換效率，應(yīng)用太陽(yáng)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(yáng)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(lái)，人們已經(jīng)合成了能夠?qū)崿F(xiàn)光譜轉(zhuǎn)換成特定波長(zhǎng)光子的發(fā)光材料，它們能夠最大化減少太陽(yáng)能電池在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損耗。在光譜轉(zhuǎn)換的研究中，特別

2、強(qiáng)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(kāi)發(fā)具有低成本、高性能的太陽(yáng)能電池，正面臨著技術(shù)挑戰(zhàn)。
　　對(duì)短波長(zhǎng)的光子，硅太陽(yáng)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?cè)诘竭_(dá)PN結(jié)之前就被吸收，不能產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。一個(gè)有效的解決方案是在太陽(yáng)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(lán)光并重新發(fā)射可見(jiàn)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(zhǎng)波光子。在長(zhǎng)波長(zhǎng)范圍內(nèi)，太陽(yáng)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(yáng)能電池會(huì)增加表面反射，對(duì)電池的性能產(chǎn)生負(fù)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(yáng)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(jìn)行封裝。課題研究了不同尺寸的YAG∶Ce顆粒對(duì)電池效率的影響。在單晶硅太陽(yáng)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