梯度掺杂对太阳电池效率的影响-毕业论文

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1、DissertationforTheBachelor’sDegreeinappliedPhysicsofHebeiUniversityofScienceandTechnologyTheinfluenceofunevendopingtosolarcellconversionefficiencyWritedByShiJinchaoSupervisor:Prof.WangAikun河北科技大学学士论文梯度掺杂对太阳电池效率的影响摘要本文全面论述了提高太阳电池光伏转换效率的方法和工艺。主要计算了梯度掺杂电场与短路电流、开路电压和反向饱和电流的关系。在太阳电池整个薄膜中梯度掺杂

2、，可以有效的改善电池的光伏特性。顶区梯度掺杂电场，能有效减少表面的复合率；基区梯度掺杂电场，促使少子向p-n结的方向移动，从而减少基区内部少子的复合损失，提高了短路电流。梯度掺杂电场使饱和电流在原来扩散项外，增加了漂移项。漂移项和扩散项的方向相反，减小了饱和电流。因此，梯度掺杂电场可使电池的开路电压提高。在梯度掺杂情况下，其电场方程是非线性微分方程，很难严格计算出电场分布的解析解，本文近似求解了指数掺杂时的电场及电势分布,并得到了与数值解相吻合的结果。关键词：太阳电池；p-n结；光电转换效率；耗尽层；梯度掺杂电场河北科技大学学士论文Theinfluenceofunev

3、endopingtosolarcellconversionefficiencyABSTRACTThisDissertationdiscussthemethodsandtechnicsacross-the-boardtoimprovethesolarcell’sphotovoltaicconversionefficiency.Andworkouttherelationofgradient-dopedelectricfieldandshortcircuitcurrent,opencircuitvoltageandreversesaturationcurrent.thegr

4、adientdopinginthewholefilmofsolarcellscanimprovethecell’sphotovoltaiccharactersefficiently.Thegradient-dopedelectricfieldintopregioncanreducesurfacecompoundrate.Thegradient-dopedelectricfieldinbaseregioncompelstheminoritycarriermoveintop-njunction,soitcanreducethecompoundlosingofminorit

5、ycarrierinthebaseregionandimprovetheshortcircuitcurrent.Thesaturationcurrentisdecreasedduetodiffusetermbasedongradient-dopedelectricfield.Sotheopencircuitvoltagecanbeimproved.Whenthesemiconductorisgradient-doped,theelectricfielddifferentialeguationisnonlinear.Theanalyticalsolutionofelec

6、tricfieldisdifficulttocalculate.SodistributingofelectricfieldiscalculatedbyRunge-Kutta-Vernermethod.Andtheprojectofoptimizingdopingcanbechosenbythemethod.Keywords:solarcells;p-njunction;photovoltaicconversionefficiency;depletionlayer;gradient-dopedelectricfield.河北科技大学学士论文目录1绪论┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄

7、┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11.1太阳电池的发展┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11.2提高太阳电池效率的主要方法┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄22太阳电池的工作原理和转换效率┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄52.1太阳电池的工作原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄52.1.1半导体的内光电效应┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄52.1.2太阳电池的能量转换过程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄52.2太阳电池的转换效率┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄72.2