ga3+掺杂、电子传输层在znosi异质结太阳能电池中的应用和研究

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1、：１３２２００８７８学校代码；０６９学号；１０２７０分类号’’？－＾＾必：上毒畔絶乂多硕±学位论文＋３Ｇａ惨杂、电子传输层在ＺｎＯ／Ｓｉ异盾结太阳能电池中的应用和研究学院：生命与环境科学学院专业：应用化学硏究方向：光伏电池增效吴冈ｉｊ硏究生姓名：指导教师：余锡寅２０１６．０３：完成日期论文独御性声明本论文是我个人在导师指导下进斤的研究工作及取得的研究成果。论文中除レ了特别加ッ标注和致谢的地方外，不包含其他人或机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启

2、发和所做的贡献均已在论文中做了明确的声明并表示了谢意。作者签名：ｉ曰期；是巧＞４，６ｊ论文使用授权声明本人完全了解上海师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即；学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可公布论文的全部或部，可。分内容１＾采用影印、缩印或其它手段保存论文保密的论文在解密后遵守此规定。作者签名：导巧签名曰期：＾＾｜玉；｜上海师范大学硕士学位论文摘要3+论文题目：Ga掺杂、电子传输层在ZnO/Si异质结太阳能电池中的应用和研究学科专业：应用化学学问申请人：吴刚指导老师：余锡宾摘要宽带隙半

3、导体异质结技术，量子点技术，半导体掺杂技术和载流子传输层技术等新型光伏增效技术，被认为具有应用前景的，能大幅提高光伏电池光电转换效率的新技术。本课题选用宽带隙半导体ZnO，运用溶胶凝胶法，首先制备出ZnO量子点溶胶。并在此基础上进行金属离子掺杂，和复合纳米石墨电子传输层。并将其应用于晶硅太阳能电池中，研究并探讨了新技术对太阳能电池性能的影响。新技术的引入主要针对传统晶硅太阳能电池中存在的光捕获损失、串联电阻损失、热/量子损失以及载流子再复合损失。1、采用溶胶凝胶发制备ZnO量子点溶胶。通过添加表面活性剂（PVP），并研究PVP的浓度对量子点尺寸的影响。

4、量子点尺寸控制在10nm以下。通过浸渍沉积方法和快速退火，制备出所需的ZnO量子点/Si异质结太阳能电池。主要利用ZnO较强的紫外吸收性能，量子点多重激子效应，异质结良好的载流子分离作用。提高晶硅太阳能电池的光、电性能参数，从而提高光电转换效率（PCE提高7%）。3+2、在ZnO量子点基础上，对其进行Ga掺杂。保留ZnO量子点原有特性的基3+础上，解决ZnO是高阻半导体的缺陷。Ga掺杂能使ZnO形成n-型掺杂半导体，使半导体内本征载流子浓度增加，降低材料的电阻率，从而提高光生3+电子在材料内的传输效率。同时研究了不同掺杂浓度的Ga:ZnO对晶硅太3+阳

5、能电池性能的影响。Ga掺杂ZnO量子点敏化晶硅太阳能电池的各项性能参数较未掺杂时均有不同层度的提高，光电转换效率提高了5.65%。3、电子传输层的主要作用是运输和收集光生载流子。由于电子在异质结中的转输方向是准二维（与异质结界面平行），所以光生电子的传输受到一定影响。本课题选用纳米级石墨（Φ≈30nm）作为电子传输层，利用其本身的良好导电I摘要上海师范大学硕士学位论文性和高本征载流子浓度，有效屏蔽电离杂质散射和压电散射，使得晶硅太阳能电池的电子迁移率大幅提升，从而提高光生电子的收集效率，提高太阳能电池的短路电流密度。光电转换效率有明显提高：和ZnO/S

6、i异质结太阳能电3+池相比提高了10.1%，和Ga：ZnO/Si太阳能电池相比也提高了4.2%。关键词：宽带隙半导体，异质结，量子点，金属离子掺杂，电子传输层，多重激子效应，电子迁移率，晶硅太阳能电池论文类型：研究报告II上海师范大学硕士学位论文Abstract3+Thesistopic:TheapplicationandresearchofGadopedorelectrontransportlayerusedinZnO/SiheterojunctionsolarcellsDiscipline：AppliedChemistryApplicant:WuG

7、angSupervisor:YuXibinAbstractSuchnoveltechnologyforenhancementofphotovoltaicefficiency,Widebandgapsemiconductorheterojunctiontechnology,quantumdots,semiconductordopingandcarriertransportlayertechnologyandsoon,aretakeninaccountfortheirapplicationprospect.Inthiswork,wechoosewideba

8、ndgapsemiconductorZnO,andpreparethe3+ZnOQDsbyth