Ⅲ-Ⅴ族化合物量子阱太陽電池轉(zhuǎn)換效率的理論計算及相關(guān)性質(zhì)研究.pdf

1、介觀物理效應(yīng)主要是指與支撐工程應(yīng)用的物理效應(yīng)相對應(yīng)的介觀效應(yīng)，例如介觀壓阻效應(yīng)、介觀壓電效應(yīng)、介觀彈光效應(yīng)、介觀聲光效應(yīng)、介觀光電效應(yīng)。本論文主要是以介觀光電效應(yīng)為基本知識點(diǎn)，研究了III-Ⅴ族化合物量子阱太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的理論計算及其相關(guān)性質(zhì)。
　　首先依據(jù)太陽能電池的伏安特性，在理想條件下，可以推導(dǎo)并得出太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率與入射光波長之間的函數(shù)關(guān)系。從理論上分析得出，轉(zhuǎn)換效率隨波長的增加而單調(diào)增加，但當(dāng)達(dá)到一定波長(對應(yīng)于

2、電池材料的禁帶寬度)后，轉(zhuǎn)換效率就會迅速下降。
　　接著從太陽能電池的短路電流、開路電壓以及填充因子等相關(guān)的光電參數(shù)著手，進(jìn)而推導(dǎo)出了太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率的表達(dá)式，并在理想條件下，針對太陽能電池的若干重要參數(shù)與入射光強(qiáng)度之間的關(guān)系,進(jìn)行了討論與分析，結(jié)果表明太陽能電池轉(zhuǎn)換效率隨著入射光強(qiáng)度的增加而增加。
　　然后介紹了新型材料InGaN太陽能電池的優(yōu)良性能，而且建立了InGaN太陽能電池的模型，并作出了一些假設(shè)，從理論上計算

3、了InGaN單結(jié)、雙結(jié)太陽能電池的開路電壓、短路電流、轉(zhuǎn)換效率，對計算結(jié)果進(jìn)行了比較，從而得出結(jié)論，InGaN單結(jié)、雙結(jié)太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率都高于目前常用半導(dǎo)體材料太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率的理論值，而且達(dá)到降低成本的目的。
　　量子阱結(jié)構(gòu)既能滿足晶格匹配的要求，又具有可調(diào)的有效禁帶寬度，是提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率的一種有效途徑，引入量子阱結(jié)構(gòu)，就擴(kuò)大了太陽電池可吸收的光子能量范圍，增加了吸收的光子數(shù)數(shù)目，從而提高電池的短路電流。通過建立