硅基太阳能电池的数值模拟计算.docx

摘要：晶硅太阳能电池是光伏市场中的主流产品，需要通过各种方法努力地电池的转换效率。表面制绒和钝化是提高电池的转化效率的重要途径。本章通过Silvaco TCAD软件中athena和atlas等模块，首先建立了具有不同宽度的金字塔结构的金属/P-硅/n-硅/n+硅/金属的太阳能电池，研究了电池的结构、网格的划分、掺杂浓度、能带结构和电学性能。研究表明，电池的效率随着金字塔尺寸的增加，略有增加，但是电池的开路电压和填充因子降低。在实际的制备过程中，应控制金字塔的大小，不能过大或过小。然后对电极/p-硅/n-硅/SiO2/电极太阳能电池进行建模和计算，研究表明，此处的SiO2可以实现隧穿，但是电池的性能还是比较差，需要进一步调整参数。

关键词：Silvaco TCAD；晶硅太阳能电池；SiO2；金字塔

目录

摘要

Abstact

第一章-引 言-1

1.1-太阳能电池的应用前景-1

1.1.1-能源危机-1

1.1.2-太阳能电池的发展-2

1.1.3-太阳能电池的分类-3

1.2-太阳能电池的钝化-4

1.2.1-太阳能电池的钝化历程-4

1.2.2-Al2O3钝化太阳能电池-5

1.3-论文研究的内容和意义-6

第二章-太阳能电池工作原理及Silvaco TCAD软件介绍-8

2.1-太阳能电池工作原理-8

2.1.1-太阳能电池的结构及原理-8

2.1.2-太阳能电池的等效电路和I-V曲线-8

2.2  太阳能电池制备工艺 -.10

2.3-Silvaco TCAD软件基本介绍-10

第三章-建模与分析-13

3.1-表面制绒太阳能电池的模拟计算-13

3.1.1-晶硅太阳能电池建模-13

3.1.2-结构、能带和掺杂浓度-17

3.1.3  电学性能19

    3.2  钝化的单晶硅太阳能电池的性能研究.21

    3.3  结论.23

第四章-Al2O3钝化对太阳能电池性能的影响-25

4.1- Al2O3厚度对钝化效果的影响.-25

    4.2  影响太阳能电池性能的因素26

第五章-总结-27

参考文献-28

致 谢-30