大孔硅的制备及其在光伏电池方面的应用研究

来源 :华南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lzl1988
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
利用太阳能是解决当今社会能源危机的有效途径。近些年来,将纳米技术应用于太阳能电池已经吸引了众多研究者的兴趣。人们通过在电池表面做一些微纳结构以期提高转换效率并降低生产成本。其中,纳米线和纳米孔因为其具有良好的光学减反射能力而广受人们青睐。而且当将新颖的径向结概念应用到这两种结构上时,可大大缩短光生载流子的迁移长度,理论上可进一步提高光电效率。然而一般纳米结构因其具有非常大的表面积,不可避免的使得表面缺陷增加,进而光生载流子在表面的复合中心也就会增多,最终导致基于纳米结构的电池表面复合效应非常严重,使得最终获得的效率还是比较低。本文主要研究微米量级的孔硅材料,其表面积要比纳米结构的表面积小很多,从而可以有效地减少载流子的表面复合损耗,最大化地发挥径向结概念的优势。  本文采用电化学腐蚀的方法制备大孔硅,此方法具有良好的可控性。我们制备的孔硅在380-800 nm的波段范围内对光的反射率在2%以下,在800-1200 nm的波段范围内对光也有比较低的反射率。而且,本文设计了一种三维调制的孔硅结构,这种结构对光的局限作用要比一般的直孔结构强很多,低的光学反射率和强的光学局限作用使得我们设计制备的孔硅最终能有效地吸收入射光并高效地产生载流子。  我们在孔硅上通过无电沉积的方法修饰了铂纳米颗粒,以溴水和溴化氢为电解液组装成光电化学电池,在没有优化电池装置的情况下得到8.1%的转换效率。通过分析测试结果,我们认为目前我们的电池效率受限于两点:其一,长距离的电解液会吸收掉一部分的入射光能量,减少了照射到电池表面的光能量,最终使短路电流受限;其二,整个测试装置中的串联电阻过大,由于装置中外电极与硅片的接触电阻过大,并且硅片与对电极的距离太大。同样条件下,平面硅的转换效率只有1%。这表明我们设计的三维调制孔硅在硅基薄膜电池中有非常好的应用前景。
其他文献
我国能源主要以煤炭、石油为主体,天然气占有比例较小,石化能源利用低于世界平均水平。国家能源需求正迅猛增长,引进LNG绿色能源能够有效缓解能源供应紧张,能够减少生态环境的污
嘉宾主持:中国传媒大学互联网信息研究院院长赵树清在互联网浪潮下,媒体的边界变得越发模糊,媒体呈现方式逐渐多元化,媒体格局中传统媒体和新媒体的融合与竞争日趋激烈。在“
该文研究人员通过对发射装置、接收装置、大气传输特性等诸多因素进行理论分析,通过对背景噪声及系统内部噪声分析,得出了系统激光光功率传输方程、系统探测距离方程以及系统
学位
随着国民经济的发展,我国的城市化水平不断提高,城际运输需求呈多样化发展,交通运输市场发生了深刻的变化。城际不同交通运输方式的竞争格局已经逐渐形成,城际列车、高速公路
学位
我国的东北、西北、华北地区地处北温带,冬季降雪较多且降雪期长,路面积雪、结冰严重影响道路交通系统的正常运行,除冰雪已经成为冬季道路养护工作的一项重要任务。冬季道路养护
现浇混凝土薄壁筒桩是一种新型桩,已成功应用于高速公路、铁路、水利堤坝、基坑支护工程及民用建筑地基处理中,因其经济效益好、施工速度快、质量有保证、无污染等优点取得很好
2020年2月13日 星期四 晴rn今天是我入住酒店的第一天,昨晚是我近期睡得最好的一晚.前两天大家一会儿说走,一会儿又说不走,让我无心睡觉,更没有心情练琴、看书、做作业.但现
期刊
目前,我国正处在城市轨道交通发展的高峰时期,许多城市正在进行轨道交通线网规划,把发展轨道交通作为解决城市交通拥挤,促进城市可持续发展的途径与手段。由于轨道交通建设投资巨