利用SiO_2粒子散射提高薄膜太阳能电池吸收特性的研究

【摘要】：近年来薄膜太阳能电池的加工及成本低廉,使其成为研究热点,并取得了较快的发展。为了更好的改善太阳能电池的能量转化效率,最重要是增加太阳能电池的光吸收。 在提高薄膜太阳能电池中硅对光的吸收方面,嵌入二氧化硅纳米粒子相对于金属粒子具有很多优点,如对光无损耗、更好的相容于防反射涂层、极低的悬键密度和表面复合速率。根据所知,首先本文通过FDTD法系统的研究嵌入的二氧化硅纳米粒子在不同半径,阵列周期和嵌入深度等条件下对电池光吸收的增强情况,并得到纳米粒子的最佳优化参数。然后本文详细的讨论了光吸收增强的物理机制,并将光吸收增强归因于粒子散射效应与法布里·珀罗共振效应的叠加。 【关键词】：薄膜太阳能电池 二氧化硅纳米粒子 散射效应 法布里-珀罗共振效应
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM914.42
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-7
• 第一章 绪论7-17
• 1.1 引言7
• 1.2 太阳能电池的工作原理7-9
• 1.3 太阳能电池的能量转化9-11
• 1.4 传统太阳能电池的陷光技术11-12
• 1.5 太阳能电池种类12-13
• 1.6 薄膜太阳能电池的陷光技术13-14
• 1.7 国内外发展现状14-15
• 1.8 论文的研究目的和内容15-16
• 1.9 本章小结16-17
• 第二章 粒子选择与散射理论17-23
• 2.1 优化太阳能电池的基本思路17
• 2.2 粒子的选择17-19
• 2.3 散射理论19-20
• 2.4 Mie散射20-21
• 2.5 F-P共振效应的概念与原理21-22
• 2.6 本章小结22-23
• 第三章 有限时域差分法23-33
• 3.1 有限时域差分法的概念与原理23-28
• 3.2 有限时域差分法需求的条件28-32
• 3.3 FDTD solutions软件的优势32
• 3.4 本章小结32-33
• 第四章 SiO_2粒子在薄膜太阳能电池中的研究33-41
• 4.1 太阳能电池模型及模拟条件的设定33-35
• 4.2 理论模拟计算35-40
• 4.3 本章小结40-41
• 总结和展望41-42
• 总结41
• 展望41-42
• 致谢42-43
• 参考文献43-44

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