三结GaAs太阳能电池光电转换效率研究

【摘要】：太阳能作为一种重要的可再生能源,也是清洁能源,不产生任何的环境污染,对缓解日益严峻的能源危机和环境污染有着十分重要的意义。GaAs属于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料,其能隙与太阳光谱的匹配较适合。与传统的硅太阳能电池相比较,GaAs基太阳能电池具有较高的光电转换效率和较好的耐高温性能。 本论文中我们在理解三结砷化镓太阳能电池基本概念,原理及发展趋势的基础上,对三结砷化镓太阳能电池的物理模型,结构参数和性能做了深入的研究。总体来看,设计合理的结构,优化材料组分、掺杂,是大幅度提高电池性能的关键。本文主要研究了如何改善三结砷化镓太阳能电池光电转换效率的问题,优化模拟研究顶电池、中电池和底电池的材料组分,发射区、背面场的厚度,掺杂等参数,并成功制备了三结砷化镓太阳能电池的光电转换效率为30.69%。实验结果对制备高效、低成本的三结砷化镓太阳能电池具有一定的指导意义和参考价值。 【关键词】：三结GaAs太阳能电池 光电转换效率 模拟 MOCVD
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 引言7
• 1.2 砷化镓太阳能电池的特点7-8
• 1.3 砷化镓太阳能电池的发展历史8-11
• 1.4 聚光太阳能电池11-12
• 1.5 研究意义12
• 1.6 本章小结及论文安排12-13
• 第二章 三结GaAs太阳能电池基本理论及性质13-16
• 2.1 三结砷化镓工作原理13-14
• 2.2 三结太阳能电池的基本特性14-15
• 2.3 三结砷化镓太阳能电池的外部特性15
• 2.4 本章小结15-16
• 第三章 三结砷化镓太阳能电池结构与模拟16-29
• 3.1 三结砷化镓太阳能电池的结构设计软件16
• 3.2 顶电池16-23
• 3.3 隧道结23-24
• 3.4 中电池24-26
• 3.5 Ge底电池26
• 3.6 优化设计26-27
• 3.7 本章小结27-29
• 第四章 MOCVD生长技术29-36
• 4.1 金属有机化合物化学气相沉淀(MOCVD)简介29-30
• 4.2 MOCVD设备介绍30-33
• 4.3 MOCVD的金属有机化合物源33
• 4.4 尾气处理系统33
• 4.5 三结砷化镓电池片的生长技术33-35
• 4.6 小结35-36
• 第五章 三结砷化镓太阳能电池检测与分析36-40
• 5.1 样品的生长与测试36-37
• 5.2 实验结果和讨论37-39
• 5.3 本章小结39-40
• 结论40-41
• 致谢41-42
• 参考文献42-43

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