纳米硅太阳电池优化设计及I-V方程显式求解研究

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氢化纳米晶Si(nc-Si:H)薄膜,是制作高效率太阳电池的关键。本论文分析了影响p+(nc-Si)/i(a-Si)/n(c-Si)异质结太阳电池性能的主要因素,包括纳米硅薄膜的禁带宽度、掺杂浓度、本征层厚度以及背电场。研究结果表明,当纳米硅薄膜中掺杂浓度提高时,该层大部分区域电场强度变大,短路电流和开路电压增大,有利于提高电池转换效率,最后确定p层的掺杂浓度最好大于1×10~(18)cm~(-3)。当i层厚度大于30nm时,电池的填充因子FF会急剧下降,同时影响转换效率η降低,优化后的最佳厚度为1
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