基于傾斜和復合微納陷光結構的薄膜太陽能電池性能研究.pdf

1、隨著全球性能源危機的加劇，太陽能以清潔、可持續(xù)、永不枯竭等優(yōu)點在新能源中嶄露頭角。太陽能電池日益流行，但高成本、低效率仍是亟待解決的問題。微納結構是太陽能電池領域陷光增效的常用手段。基于上述背景，本文利用有限元軟件Comsol Multiphysics系統(tǒng)研究了傾斜硅納米線陣列、垂直硅納米線陣列、硅納米錐陣列、鋁納米半球陣列以及它們的復合結構的陷光性能以及微納結構對電池轉換效率的影響，為今后用于光伏電池增效的微納結構的制備和應用奠定了良

2、好的基礎。
　　首先，介紹了硅薄膜太陽能電池的研究背景，進而講述了微納結構陷光增效技術及其研究現(xiàn)狀，最后闡述了本論文的研究目的和意義。
　　其次，介紹了有限元算法，進而介紹了基于有限元的大型多物理場耦合軟件Comsol Multiphysics，并簡單介紹其建模方法與步驟，為接下來的電池模型計算提供了理論指導。
　　再次，利用Comsol Multiphysics在硅薄膜太陽能電池上表面構建了傾斜硅納米線陣列結構。研究

3、了傾斜納米線陣列結構的傾斜角、周期、直徑等參數(shù)對電池吸收率、轉換效率的影響，得到最佳的傾斜角度范圍。并與垂直納米線比較陷光性能，結合傾斜納米線的低對稱性和特殊幾何結構分析其陷光增效原理。
　　最后，通過Comsol Multiphysics構建了3種不同復合結構的硅薄膜太陽能電池。上表面分別為硅納米錐陣列、垂直硅納米線陣列、傾斜硅納米線陣列，下表面均為鋁納米半球陣列。通過優(yōu)化陣列結構的周期、直徑、材料等參數(shù)，研究了這些變量對電池吸