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铜铟铝硒(CuIn(1-x)AlxSe2)薄膜太阳电池以其廉价、稳定、高效和较强的空间抗辐射力等优点而成为最具有发展前景的薄膜太阳电池之一。本文分别利用AFORS-HET和SILVACOTCAD软件建立了CuIn(1-x)AlxSe2薄膜电池的物理模型，在标准光照条件下模拟分析了CIAS吸收层、CdS/CIAS异质结界面态以及N型层等各层的结构参数对电池的短路电流、开路电压、填充因子和转换效率的影响。
模拟得出了电池的结构优化参数：CIAS吸收层禁带宽度为1.4ev，厚度2.5μm，载流子浓度为1016cm-3；CdS/CIAS异质结界面态密度控制在1012cm-2以下；ZnO窗口层厚度为500nm，CdS缓冲层厚度50nm，N型层载流子浓度均为1018cm-3。同时分析得出：电池表面光吸收损失率越小，电池效率越高；寄生串并联电阻的变化对电池特性参数的影响主要在于填充因子。通过对CIAS太阳电池各参数的优化，电池的光电转换性能得到了明显的提升：开路电压0.943v，短路电流30.11mA/cm2，填充因子81.59％，转换效率23.17％。
利用SILVACO软件建立了与优化结果相对应的二维结构模型，分析了内部光生载流子以及电场强度的分布，取得了23.9％的转换效率，与一维结果相符合，验证了CIAS电池模型的正确性。并分析了MgF2减反射膜对CIAS电池性能的积极作用。本文所得结果对实际制备高效、低成本的CIAS薄膜太阳电池具有一定的参考价值。