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正版 基于新型微纳减反结构的硅基太阳能电池研究 祝俊,朱漪云著
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章绪论1.1太阳能电池研究背景、现状及意义1.1.1能源短缺的现实危机1.1.2太阳能利用的状况和发展前景1.1.3太阳能电池的特点和分类1.1.4国内外太阳能电池的研究现状和进展1.2硅基太阳能电池分类及研究现状1.2.1硅基太阳能电池的分类1.2.2硅基太阳能电池的研究现状1.3当前硅基太阳能电池存在的问题及解决方案1.3.1当前硅基太阳能电池存在的问题1.3.2硅基太阳能电池存在问题的解决方案1.4当前硅基电池减反结构现状1.4.1高效单晶硅电池减反结构1.4.2高效多晶硅电池减反结构1.4.3本书研究的新型微纳减反结构1.5本书研究内容和结构1.5.1研究内容1.5.2本书的结构安排第2章实验原理、实验设备及仿真软件2.1实验室研究设备、薄膜的相关表征技术2.1.1拉曼测试与分析原理2.1.2X射线衍射(XRD)测试晶粒尺寸2.1.3原子力显微镜2.1.4四探针电阻测试仪2.1.5紫外—可见光光谱2.1.6薄膜的光暗电导率2.1.7OES谱(等离子体光谱2.2仿真软件介绍2.2.1AMPS-1D仿真软件2.2.2OptiFDTD仿真软件第3章纳米硅薄膜的制备3.1纳米薄膜制备的方法3.1.1物理气相沉积法3.1.2化学气相沉积法3.2纳米硅薄膜制备及生长机理研究3.2.1射频等离子体增强化学气相沉积法制备薄膜3.2.2纳米硅薄膜生长机理分析3.2.3纳米硅薄膜生长模型简述3.3生长工艺条件对制备纳米硅薄膜的影响3.3.1硅烷浓度对纳米硅薄膜性能的影响3.3.2反应室压强对纳米硅薄膜性能的影响3.3.3射频功率对纳米硅薄膜性能的影响3.3.4衬底温度对纳米硅薄膜性能的影响3.4纳米硅薄膜掺杂工艺的研究3.4.1纳米硅薄膜掺硼工艺的研究3.4.2纳米硅薄膜掺磷工艺3.5纳米硅薄膜光学性能的研究3.6纳米硅薄膜工艺参数对电池性能的影响仿真研究3.6.1AMPS-1D仿真软件的主要物理模型3.6.2渐变带隙薄膜电池结构参数的优化3.6.3电池其他参数对性能的影响第4章硅纳米线微纳减反结构设计、仿真与制备4.1微纳减反结构设计的理论依据4.2硅纳米线微纳减反射结构模型设计与仿真4.2.1硅纳米线减反射结构的几何模型4.2.2硅纳米线微纳减反射结构的仿真4.3硅纳米孔微纳减反射结构模型与仿真4.4微纳减反结构硅纳米线的制备4.4.1体硅纳米线的制备方法4.4.2体硅纳米线的制备4.4.3薄膜硅纳米线的制备方法4.4.4薄膜硅纳米线的制备第5章石墨烯复合薄膜微纳减反结构及电极的研究5.1石墨烯5.1.1石墨烯简介5.1.2石墨烯的特性5.2石墨烯的制备方法5.2.1石墨层间插层法5.2.2微机械剥离法5.2.3处延生长法5.2.4化学气相沉积法5.2.5胶体溶液法5.3制备石墨烯的实验步骤和结果分析5.3.1实验器材和实验步骤5.3.2氧化石墨烯和石墨烯样品的表征5.4石墨烯复合薄膜的制备5.4.1试剂和仪器5.4.2样品的制备5.4.3测试与表征5.4.4结果与讨论第6章两种新型微纳减反结构硅基太阳能电池的性能6.1硅纳米线微纳减反结构太阳能电池6.1.1结构设计6.1.2硅纳米线微纳减反结构电池的制备6.1.3性能仿真测试6.2基于石墨烯复合薄膜的纳米硅基渐变带隙太阳能电池6.2.1结构设计6.2.2石墨烯复合薄膜的纳米硅基渐变带隙电池的制备6.2.3纳米硅薄膜本征层性能表征以及电池性能测试6.2.4结果与讨论第7章总结与展望7.1总结7.2展望参考文献后记
氢化纳米晶硅薄膜太阳能电池正逐渐成为研究的热点。本书研究通过实验和仿真研究,利用纳米晶硅薄膜生长机理设计微纳减反结构,建立了相关光学几何研究模型,探明纳米复合薄膜减反射的机理。制备出两种新型微纳减反结构的硅基太阳能电池:硅纳米线微纳减反结构电池和基于石墨烯复合薄膜的纳米硅基渐变带隙电池。通过控制工艺条件,可实现带隙大小调节,从而调控有效利用光谱的响应范围。
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