太阳能电池透明导电膜论文-郑鑫

太阳能电池透明导电膜论文-郑鑫

导读:本文包含了太阳能电池透明导电膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:离子液体,溶解浆,纤维素膜银纳米线,透光率

太阳能电池透明导电膜论文文献综述

郑鑫[1](2017)在《纤维素透明导电膜的制备及在太阳能电池上的应用》一文中研究指出随着电子产品更新换代的加快,轻质、高透光率的导电薄膜材料越来越被广泛使用。目前,光电材料中的透明导电薄膜基底材料,主要采用一些透明度高,热稳定性好的有机聚合物材料。然而这些人工有机高分子材料降解困难,对生态环境会造成破坏。为了实现资源可持续发展,使用新型材料替代化石原料的需求已经迫在眉睫。本文以自然界含量最丰富的纤维素为原料,制备出高光电性能的导电膜,并将其用于在钙钛矿电池中。分析比较咪唑类离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)对针叶木溶解浆纤维(DP=500)的溶解和成膜性质,优选适合于制备透明纤维素膜的离子液体。结果表明:以[Amim]Cl作为溶剂,制备的纤维素膜具有较好的透光率以及成膜工艺的可操作性,而[Bmim]Cl、[Emim]Ac制备所得的纤维素膜透光率偏低,且强度也较弱。优化[Amin]Cl溶解及制膜工艺,发现在反应温度90℃,反应时间45 min,溶解浓度3%可以制备出透光率86.4%,抗张强度38.1 Mpa以及结晶度31.6%的纤维素薄膜。优化乙二醇制备银纳米线的实验工艺,分析聚乙烯亚胺对银纳米线的生成和均一性的影响。结果表明:在反应温度170℃,PVP(聚乙烯吡咯烷酮)与AgNO3的摩尔比为4.6:1,反应时间为40min的条件下,可以制备出平均直径65 nm,平均长度8 μm的银纳米线,但是制得的银纳米线均一性较差。分析比较聚乙烯亚胺对银纳米线制备的影响,在银纳米线反应30min后,加入一定量的聚乙烯亚胺可以制备出平均直径85 nm,平均长度15 μm的银纳米线,且得到的银纳米线均一性显着提高。采用离心沉积法在纤维素薄膜上沉积银纳米线制备导电薄膜,研究银纳米线沉积定量以及硝酸处理对导电薄膜透光率和方阻的影响。研究发现:银纳米线的定量维持在0.18 g/m2,可制备出透光率73%,方阻23 Ω/□的导电膜。硝酸处理浓度为16%,处理时间2 min,导电膜的透光率可以达到80.4%,而方阻基本保持不变,为28Ω/□。将制备的透明导电薄膜作为阳极制备钙钛矿薄膜太阳能电池,分析太阳能电池电学性质。结果表明:太阳能电池短路电流密度为9.58 mA/cm2,开路电压为1.02V,填充因子为45.8%,光电转化效率为4.49%。(本文来源于《福建农林大学》期刊2017-04-01)

刘持[2](2014)在《应用于硅基薄膜太阳能电池的ZnO透明导电膜的研究》一文中研究指出在当今世界经济飞速发展的背景下,环境污染和能源短缺问题日益严重。为满足社会可持续发展的需求,不断探索新型绿色能源已经成为世界各国共同面临的重要课题。在核能、风能、地热能等众多新型能源中,光伏能源作为未来的朝阳产业异军突起,成为人们研究的重中之重。高质量的太阳能电池,特别是薄膜太阳能电池,其性能强烈的依赖于作为透明电极的TCO薄膜材料的性能。因此,探索新型薄膜制备工艺,不断提高薄膜材料特性,对于太阳能电池光电转换效率的提高,乃至整个光伏产业的发展都具有重大的意义。本论文采用射频磁控溅射法,在玻璃衬底上制备铝掺杂Zn O透明导电薄膜(AZO),研究分析制备工艺中各参数变化对薄膜性能的影响,逐步优化制备工艺,得到最佳的薄膜样品,同时利用AFORS-HET仿真软件对单结PIN型微晶硅/晶体硅异质结太阳电池进行建模仿真,分析模型各项参数对电池性能的影响,在最优化的电池模型基础上,研究AZO薄膜厚度对电池的影响规律。通过研究得出以下结果:(1)在AZO薄膜的制备与性能研究中,以电学性能为参照标准,得出最佳生长气压为0.5Pa,最佳溅射功率为200W,最佳氩氧比为40:0.5,最佳衬底温度为300℃。在此工艺参数条件下,所制备AZO薄膜的方块电阻最低为290?/cm2,电阻率最低为5.72×10-3?/cm,同时可见光区范围内透过率为82.7%。(2)仿真研究表明,发射层参数设定对电池性能影响重大。当发射层厚度为5nm,发射层掺杂浓度为1020cm-3,能隙宽度为1.7e V时,电池的光伏性能最佳,最高转换效率为22.68%。(3)最佳的本征层厚度为3nm,厚度继续增大,电池性能随之下降;当本征层能隙宽度小于1.6e V时,电池性能基本不受影响,继续增大能隙宽度,电池性能急剧下降,甚至失去光电转换功能。(4)当界面缺陷态密度(Dit)小于1012cm-2·e V-1时,电池的性能受到影响较小,而密度大于1014cm-2·e V-1时,电池性能急剧下降。(5)Zn O薄膜的厚度直接影响电池的性能。仿真研究可知,最佳的Zn O薄膜厚度为200nm。综上可知,理想的PIN型微晶硅/晶体硅异质结电池模型发射层厚度为5nm,掺杂浓度为1×1020cm-3,带隙宽度为1.7e V,本征层厚度为3nm,带隙宽度小于1.6e V,界面态浓度小于1014cm-2·e V-1时,电池最佳性能参数为VOC=677.3m V,FF=84.08%,JSC=39.82m A/cm2,η=22.68%。用Zn O薄膜作为电池前置透明电极,其厚度为200nm时,电池的最佳转换效率为21.05%。(本文来源于《东华理工大学》期刊2014-06-15)

段苓伟[3](2007)在《绒面ZAO透明导电膜电极硅薄膜太阳能电池制备》一文中研究指出本文利用中频脉冲磁控溅射方法,以掺杂Al 2wt%的Zn:Al合金靶为靶材,制备了用于硅薄膜太阳电池的绒面ZAO透明导电薄膜。研究了氧流量、衬底温度、溅射功率和工作压力等沉积条件对平面ZAO薄膜电学、光学、以及结构特性的影响。结果表明:当氧流量不变时,衬底温度为220℃,溅射功率为80W,工作压力332mPa时,薄膜电特性最佳。制备出的ZAO薄膜的方块电阻为9?,电阻率为6.31×10-4?cm,载流子浓度为8.7×1020/cm3,霍尔迁移率为12.8cm2V-1s-1,可见光范围内的平均透过率大于85%。将平面ZAO薄膜利用溅射后腐蚀法,在0.5%的稀盐酸浸泡一定时间进行腐蚀,去掉薄膜上结合不紧密的部分,得到表面凹凸不平的绒面ZAO薄膜。观察腐蚀后薄膜的SEM照片,研究薄膜制备工艺对薄膜腐蚀后表面形貌的影响。结果表明:当氧氩比确定后,衬底温度为220℃时,随溅射功率的减小,工作压力的降低,薄膜的绒面效果得到明显改善。本实验在氧氩比为3.6sccm/12sccm,衬底温度为220℃,溅射功率为80W,工作压力为373mPa,腐蚀溶液浓度为0.5%时,得到表面最好的绒面ZAO薄膜。另外,本研究将制备得到的绒面ZAO薄膜应用于非晶硅薄膜太阳能电池上,结果表明薄膜的好坏与绒度的大小无关。只有表面形貌为光滑的陨石坑状结构且光电性能优良的ZAO薄膜才能增加非晶硅薄膜电池对光的吸收,从而提高电池的短路电流和转换效率。相反,那些腐蚀后表面为粗糙花状结构的薄膜不仅不能起到陷光作用,而且由于腐蚀的作用是薄膜电阻变大,使得对应的电池转换效率变低。(本文来源于《河北工业大学》期刊2007-11-01)

王雅欣[4](2004)在《ZnO:Al透明导电膜的性能研究及其在薄膜太阳能电池上的应用》一文中研究指出本文采用中频脉冲磁控溅射法,通过优化ZnO:Al薄膜的制备工艺,如靶电压、本底真空度、工作气压、衬底温度、O_2/Ar,得到可用于硅薄膜太阳能电池背电极的ZnO:Al薄膜。通过膜厚、薄膜电阻率、霍尔迁移率、载流子浓度、光透过率、光反射率、薄膜成分、XRD测量,分析薄膜性能,得到最佳的工艺参数:O_2/Ar受沉积速率的影响随各参数变化而变化无固定值,靶电压265V,温度140℃,本底真空度要尽量大,工作气压0.6Pa。 为了优化硅薄膜电池ZnO:Al/Al背反射电极的增反效果,通过理论计算和实验分析,得到反射效果最佳时的膜厚是1000。与背电极紧密接触的n—Si中,n—μc—Si的耐轰击能力较强,与背反射电极的匹配较好,所以在非晶硅电池上应用n—μc—Si可以提高背反射电极的增反效果。 在硅薄膜电池的ZnO:Al/Al背反射电极应用方面,通过减小靶电压、适当增加靶距和基片的运行速度来减小对电池的轰击,改善电池性能,通过优化实验条件,使电池的短路电流提升了3.7mA/cm~2,效率增加了2%,稳定性得到改善。(本文来源于《河北工业大学》期刊2004-01-01)

太阳能电池透明导电膜论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在当今世界经济飞速发展的背景下,环境污染和能源短缺问题日益严重。为满足社会可持续发展的需求,不断探索新型绿色能源已经成为世界各国共同面临的重要课题。在核能、风能、地热能等众多新型能源中,光伏能源作为未来的朝阳产业异军突起,成为人们研究的重中之重。高质量的太阳能电池,特别是薄膜太阳能电池,其性能强烈的依赖于作为透明电极的TCO薄膜材料的性能。因此,探索新型薄膜制备工艺,不断提高薄膜材料特性,对于太阳能电池光电转换效率的提高,乃至整个光伏产业的发展都具有重大的意义。本论文采用射频磁控溅射法,在玻璃衬底上制备铝掺杂Zn O透明导电薄膜(AZO),研究分析制备工艺中各参数变化对薄膜性能的影响,逐步优化制备工艺,得到最佳的薄膜样品,同时利用AFORS-HET仿真软件对单结PIN型微晶硅/晶体硅异质结太阳电池进行建模仿真,分析模型各项参数对电池性能的影响,在最优化的电池模型基础上,研究AZO薄膜厚度对电池的影响规律。通过研究得出以下结果:(1)在AZO薄膜的制备与性能研究中,以电学性能为参照标准,得出最佳生长气压为0.5Pa,最佳溅射功率为200W,最佳氩氧比为40:0.5,最佳衬底温度为300℃。在此工艺参数条件下,所制备AZO薄膜的方块电阻最低为290?/cm2,电阻率最低为5.72×10-3?/cm,同时可见光区范围内透过率为82.7%。(2)仿真研究表明,发射层参数设定对电池性能影响重大。当发射层厚度为5nm,发射层掺杂浓度为1020cm-3,能隙宽度为1.7e V时,电池的光伏性能最佳,最高转换效率为22.68%。(3)最佳的本征层厚度为3nm,厚度继续增大,电池性能随之下降;当本征层能隙宽度小于1.6e V时,电池性能基本不受影响,继续增大能隙宽度,电池性能急剧下降,甚至失去光电转换功能。(4)当界面缺陷态密度(Dit)小于1012cm-2·e V-1时,电池的性能受到影响较小,而密度大于1014cm-2·e V-1时,电池性能急剧下降。(5)Zn O薄膜的厚度直接影响电池的性能。仿真研究可知,最佳的Zn O薄膜厚度为200nm。综上可知,理想的PIN型微晶硅/晶体硅异质结电池模型发射层厚度为5nm,掺杂浓度为1×1020cm-3,带隙宽度为1.7e V,本征层厚度为3nm,带隙宽度小于1.6e V,界面态浓度小于1014cm-2·e V-1时,电池最佳性能参数为VOC=677.3m V,FF=84.08%,JSC=39.82m A/cm2,η=22.68%。用Zn O薄膜作为电池前置透明电极,其厚度为200nm时,电池的最佳转换效率为21.05%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

太阳能电池透明导电膜论文参考文献

[1].郑鑫.纤维素透明导电膜的制备及在太阳能电池上的应用[D].福建农林大学.2017

[2].刘持.应用于硅基薄膜太阳能电池的ZnO透明导电膜的研究[D].东华理工大学.2014

[3].段苓伟.绒面ZAO透明导电膜电极硅薄膜太阳能电池制备[D].河北工业大学.2007

[4].王雅欣.ZnO:Al透明导电膜的性能研究及其在薄膜太阳能电池上的应用[D].河北工业大学.2004

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