含有双电子传输层的氧化亚铜太阳能电池的模拟研究文献综述

 2023-04-28 04:04

文献综述

文 献 综 述1 研究背景随着我国经济高速发展,生态环保理念不断增强,社会对生态环境问题日益重视,许多传统能源因环境污染严重而逐渐被清洁能源如风能、太阳能、核能等新型能源取代。

太阳能是一种非常重要的清洁新能源,它不会造成环境污染和生态破坏,是取代传统化石燃料的理想能源,因此对太阳能的有效转化和利用越来越受到关注。

利用太阳能电池就是将太阳能转换为电能的重要方式之一,太阳能电池由P型与N型半导体接合而成,它的利用有助于解决经济发展背后的资源问题。

硅是最常见的半导体材料,晶体硅太阳能电池在实验室中可达24.7%的转换效率,但规模生产时效率为15%[1,2],很难再提高其转化效率或降低成本,并且硅生产过程能耗大,副产物中有毒有害物质多,环境污染严重;非晶硅太阳能电池虽然能大面积生产,造价低廉,但其转换效率仍比较低,且稳定性差;砷化镓(GaAs)电池的理论转化率高,其实验室转化率可达到38%,其耐温性、弱光性优于硅电池,且在高温条件下和光线较差的弱光环境下都可以正常工作,但由于镓资源稀缺,砷为有毒物质,导致砷化镓电池成本高,对环境有影响;铜铟镓硒(CIGS)电池,材料本身对环境污染相对较小,电池弱光性能好,尤其是CIGS的光吸收性能优异,薄膜厚度可以很小,降低了生产成本,但铜铟镓硒作为薄膜太阳能电池效率不高且铟原料比较稀缺[2,3];碲化镉(CdTe)能带与太阳光谱最为一致,碲化镉太阳能电池有很高的理论转化效率和光吸收率且弱光性能好,其工艺相对简单,电池生产成本低且回收利用方便,但碲原料稀缺,镉有毒性[21] ,对环境不友好。

氧化亚铜(Cu_2 O)是一种天然的P型半导体材料,相比于上述材料具有以下优势:(1)原料丰富;(2)没有毒性;(3)理论太阳能电池转换效率高;(4)半导体层制备过程简单,成本低。

因此受到国内外太阳能电池研发人员的广泛关注,并对其进行了大量研究[4]。

为了进一步提高氧化亚铜太阳能电池性能,利用理论数值模拟分析可以在不增加实验成本和工作量的前提下,了解特定电池的光伏特性及参数,更有效率的找到优化电池的相关参数,提高太阳能电池效率,为太阳电池的设计和进一步发展提供指导。

2 太阳能电池工作原理及相关参数2.1 工作原理太阳能电池发电是利用半导体的光电转化,将光能直接转化为电能的一种技术。

PN结是太阳能电池最重要的结构。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。