辽宁省科技厅基金(L2012401)
- 作品数：15 被引量：25H指数：3
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- 非对称电极和绒面结构对晶硅电池暗Ⅰ～Ⅴ特性的影响
- 2016年
- 利用有限差分法求解半导体器件基本方程的方法,通过改变栅线电极和衬底掺杂浓度,研究了织构结构和非对称电极对晶硅电池暗Ⅰ～Ⅴ特性的影响。结果表明:衬底掺杂浓度决定了织构结构晶硅电池的pn结性质,并对其暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线产生具有重要影响;栅线电极覆盖绒面金字塔比率相同时,晶硅电池的暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线将出现相同的分区特性,且理想因子随绒面金字塔的增加而微幅增加;栅线电极与电池底面电极构成二极管的理想因子,随金字塔周期数增加而增大,是决定晶硅电池暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线性质的关键因素;当衬底掺杂浓度大于等于1×10^(17)时,暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线可分成三个变化区域;当衬底掺杂浓度小于1×10^(17)时,暗Ⅰ～Ⅴ特性曲线可分成四个变化区域;同一偏压下,衬底掺杂浓度越高,暗电流越小。此外,利用pn结处于不同偏压下的总电流密度分布,详细分析了不同区域形成的物理机制。
- 陆晓东宋扬赵洋王泽来张金晶
- 有源层表面性质对晶硅电池暗Ⅰ-Ⅴ特性的影响
- 2017年
- 利用有限差分法求解半导体器件基本方程,研究了表面悬键、杂质和缺陷对晶硅电池输出参数的影响。研究表明:当晶硅电池无体内缺陷和表面缺陷或当仅存在表面悬键、杂质和缺陷,且三者起施主型和受主型陷阱作用时,正向偏压下的晶硅电池暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线与理想二极管Ⅰ-Ⅴ特性曲线相同,但当正向偏压大于PN开启电压0.59V,晶硅电池暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线将偏离理想二极管Ⅰ-Ⅴ特性曲线,且偏离程度随表面悬键、杂质和缺陷浓度的增加而增大;当表面悬键、杂质和缺陷起复合中心作用时,晶硅电池暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线将偏离理想二极管Ⅰ-Ⅴ特性曲线;就对暗Ⅰ-Ⅴ特性曲线的影响而言,复合中心最大,施主型次之,受主型最小。
- 陆晓东宋扬王泽来赵洋张宇峰吕航张金晶
- 关键词：缺陷态有限差分
- 工艺参数偏差对纳米压印a-Si太阳电池光学性质的影响被引量：3
- 2015年
- 先基于实际工艺条件和频域有限差分法,优化了纳米压印三角带型a-Si太阳电池织构结构,然后重点探讨了有源层和铝背反镜厚度偏差、Si Nx增透膜折射率和厚度偏差及织构结构几何尺寸偏差对a-Si太阳电池光电流密度的影响。研究表明:TM模受有源层和铝背反镜厚度偏差、Si Nx增透膜折射率和厚度偏差及织构结构几何尺寸偏差的影响较小,平均光电流密度的变化主要受TE模光电流随工艺偏差的影响;增透膜和压印模板制备过程中,有效控制工艺参数的偏离是获得最优a-Si太阳电池设计性能的关键。
- 陆晓东张鹏周涛赵洋李媛吕航
- 关键词：A-SI太阳电池纳米压印
- 太阳电池背反镜的吸收损耗性质研究
- 2016年
- 基于频域有限差分法和入射光场在平板型和织构型非晶硅电池内的传输过程,详细分析了Ag背反镜的吸收性质。研究表明:导模振荡吸收和表面等离子体共振吸收是两种电池结构Ag背反镜的主要吸收机制;在长波段,平板型电池结构的导模振荡吸收和表面等离子体共振吸收均较弱,其Ag背反镜的吸收很小(小于3%),而织构型电池结构可产生较强的导模振荡吸收和表面等离子体共振吸收,其Ag背反镜的吸收较大(某些特殊波长的吸收达50%);织构型电池结构可有效拓展入射光单程通过有源层被完全吸收的波长范围。
- 陆晓东赵洋王泽来宋扬张金晶
- 关键词：频域有限差分法太阳电池吸收损耗
- 体缺陷性质对晶硅电池暗I-V特性的影响
- 2016年
- 采用有限差分法等方法研究了晶硅材料体内不同类型缺陷对晶硅电池暗I-V特性的影响。研究表明:晶硅电池暗I-V特性的自然对数曲线可分为三个基本区域;随受主型、施主型和复合中心型缺陷密度的增加,电池的开路电压、短路电流、填充因子和效率等参数均发生退化;在反向偏压下,受主型缺陷的密度增加,不会引起不同偏压下晶硅电池暗电流的明显变化,但施主型和复合中心型缺陷密度大于某阈值时,会引起各偏压下晶硅电池暗电流出现明显变化;在正向偏压下,受主型缺陷可很好地保持晶硅电池暗I-V特性曲线基本性质,但施主型和复合中心型缺陷密度大于某阈值时,会导致晶硅电池暗I-V特性曲线的性质发生明显变化。
- 陆晓东宋扬王泽来赵洋张金晶
- 关键词：有限差分法晶体缺陷
- 制绒参数对单晶硅太阳电池制绒效果的影响
- 2013年
- 本文以金相显微镜(放大倍数分别为800×,400×)为观测手段,研究了NaOH溶液浓度、反应时间、温度和IPA浓度等参数对单晶硅制绒效果的影响,通过金相显微镜显微图像的对比分析发现:当NaOH溶液浓度大于2%条件时,温度小于75℃时,单晶硅表面的绒面效果较差.当制绒液中NaOH和IPA的浓度分别为1.57%和5%,且制绒时间和制绒温度分别为25 min和80℃时,制备的绒面结构均匀,金字塔的覆盖率约为100%,即可实现最优的制绒效果.
- 池缘缘陆晓东周涛董永超
- 关键词：单晶硅太阳电池表面织构
- 施主型杂质对单晶硅中少子衰减过程的影响
- 2016年
- 单晶硅材料内少子的衰减过程可以反映出其内部杂质和缺陷的信息。针对施主型杂质是单晶硅内多数杂质呈现的基本形态,首先在小注入条件下分析了p型单晶硅内少子衰减的基本机制,然后根据施主型杂质密度、俘获截面和能级距导带底之间距离等参数的不同,重点讨论了存在施主型电子陷阱和复合中心时,太阳电池用p型单晶硅内少子衰减的基本规律。研究表明:存在施主型电子陷阱或复合中心时,p型单晶硅的少子衰减过程具有恒定的少子寿命,且杂质的密度N_T和俘获截面σ_n之积(N_T×σ_n)存在最小的影响阈值,N_T×σ_n值大于阈值的杂质和缺陷对少子衰减过程才具有重要的影响。
- 陆晓东赵洋王泽来张鹏吴元庆张宇峰周涛
- 关键词：单晶硅施主杂质俘获截面阈值
- 非晶硅太阳电池用Ag背反镜的吸收损耗
- 2016年
- 利用频域有限差分法,分析了两种典型非晶硅电池结构的Ag背反镜的吸收损耗。研究表明:平板型非晶硅电池Ag背反镜的损耗主要是由银材料的本征吸收和非晶硅有源层导模共振效应引起,而表面等离子体共振吸收使TM模的吸收峰峰值大于TE模的吸收峰峰值;织构型的非晶硅电池内部光场分布复杂,可在光垂直入射情况下,使TE模和TM模均在有源层中出现较强的导模共振效应,且TM模还可在Ag背反镜中激励起等离子体共振效应,从而使织构型非晶硅电池Ag背反镜的吸收谱表现为多峰值特性,且其吸收峰的峰值大于平板型非晶硅电池的吸收峰峰值。
- 陆晓东王泽来宋扬赵洋张金晶
- 关键词：非晶硅太阳电池吸收损耗频域有限差分法
- 超薄晶硅太阳电池的吸收损耗
- 2016年
- 利用频域有限差分法,分析了两种典型晶硅电池结构的Ag背反镜的吸收损耗。研究表明:平板型晶硅电池Ag背反镜的损耗主要是由本征吸收和导模共振吸收引起,而表面等离子体共振吸收使TM模的吸收峰峰值大于TE模的吸收峰峰值;织构型的晶硅电池内部光场分布复杂,可在光垂直入射情况下,使TE模和TM模均在有源层中出现较强的导模共振效应,且TM模还可在Ag背反镜中激励起等离子体共振效应,从而使织构型晶硅电池Ag背反镜的吸收谱表现为多峰值特性,且其吸收峰峰值大于平板型晶硅电池的吸收峰峰值。
- 陆晓东张鹏赵洋王泽来吴元庆张宇峰周涛
- 关键词：光吸收频域有限差分法
- 基于一维光子晶体陷光的超薄晶硅太阳电池光学结构优化被引量：4
- 2014年
- 先选择增透膜、Ag底面反射镜和三角带型一维光子晶体结构作为超薄晶硅电池(有源层厚度为12μm)的陷光结构,然后利用有限差分频域法对这一陷光结构进行了优化,最后通过吸收光谱和光电流密度谱对优化的陷光结构性能进行了评估。计算表明:在300 nmλ800 nm的波长范围内,优化陷光结构实现了Yablonovith陷光极限;在800 nmλ1100 nm的波长范围内,该优化陷光结构的性能略低于Yablonovith陷光极限,但明显高于矩形条带式一维光子晶体陷光结构的陷光性能。
- 陆晓东张鹏周涛赵洋王泽来吕航张明
- 关键词：太阳电池陷光结构光子晶体
