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铜氧化物是一种具有很大应用潜力的光伏材料,其中Cu2O和CuO最具有研究价值。CuO的禁带宽度在1.2~1.9 eV之间,Cu2O的禁带宽度在2.0~2.5 eV之间,都与太阳光谱很匹配。但有关铜氧化物薄膜的研究还很少见报道,尤其是基于铜氧化物薄膜电池的模拟研究。因此,借助模拟工具进一步深入研究铜氧化物薄膜的光学特性,探索电池的结构参数是一个推动新型薄膜电池发展的重要研究课题。本文采用AMPS-1D软件对新型铜氧化物薄膜异质结太阳能电池进行了模拟,并建立了3种太阳能电池模型,包括:Cu2O/石墨烯薄膜异质结太阳能电池,CuO/石墨烯薄膜异质结太阳能电池,p-i-n结构的铜氧化物太阳能电池。对于Cu2O/石墨烯薄膜异质结太阳能电池,本文主要探讨了Cu2O薄膜厚度、Cu2O薄膜缺陷浓度、环境温度以及海水对电池表面的污染的影响;对于CuO/石墨烯薄膜异质结太阳能电池,主要探讨了CuO薄膜厚度、CuO薄膜缺陷浓度以及环境温度对电池的影响;对于p-i-n结构的铜氧化物太阳能电池,主要探讨了i型层厚度对电池性能的影响。模拟结果表明,对于Cu2O/石墨烯薄膜异质结太阳能电池,Cu2O薄膜的最佳厚度范围为2000~2100 nm,其最佳缺陷浓度范围为9×1015~1×1016 cm-3,太阳能电池的工作环境温度最佳选择范围为295~310 K,在理想情况下,得到的最大转换效率为0.803%。对于CuO/石墨烯薄膜异质结太阳能电池,CuO薄膜的最佳厚度范围为3000~4000 nm,其最佳缺陷浓度范围为6×1016~8×1016cm-3,电池的工作环境温度最佳范围为315~330 K,理想情况下电池最大转换效率为0.320%。对于p-i-n结构的铜氧化物太阳能电池,太阳能电池i型层厚度的最佳选择范围为1100~1200 nm,此时太阳能电池转换效率的最大值为1.340%。