CdS-AuNP-CdTe等離激元共振太陽能電池的制備與特性研究.pdf

1、CdS/CdTe太陽能電池,由于制備技術相對簡單且成熟、性價比較高和便于大面積生產等優(yōu)點,現在已經投入生產;但是目前仍面臨效率較低、性能不穩(wěn)定等缺點,所以人們正嘗試一些新技術對CdS/CdTe太陽能電池的特性進行改善。
　　納米粒子中的局域表面等離子體共振(LSPR)是一種重要的近場光學效應,它可以實現局域電磁場的強烈增強,多用于生物檢測等領域,目前其在太陽能電池領域的應用也受到廣泛關注。發(fā)生表面等離子共振時,材料對光的吸收增高,

2、從而為實現高效的光電轉換提供了可能途徑。所以,把表面等離子體共振技術應用到薄膜太陽能電池中來提高太陽能電池對光的吸收是一個新的研究方向。但目前該方向的研究多集中于理論研究和等離子體共振增強硅太陽電池的研究,而對于把金納米顆粒制備在CdS/CdTe異質結太陽能電池中間形成CdS/Au NP/CdTe等離激元共振太陽能電池的研究目前尚沒有報道。CdS/Au NP/CdTe等離激元共振太陽能電池的研究主要集中于討論金屬納米顆粒對于光生電流的增

3、強效應,這對提高太陽能電池的性能至關重要,對太陽能產業(yè)的發(fā)展也有著非常重要的意義。
　　本文對CdS/Au NP/CdTe和CdS/Au NP/Porous Si等離激元共振太陽能電池的制備、性能和相應的理論做了系統(tǒng)的分析和研究。具體如下:
　　(1)敘述了薄膜太陽能電池和相應的材料的在國內外的發(fā)展現狀,介紹表面等離子體共振技術和CdS/Au NP/CdTe等離激元共振太陽能電池的研究進展及狀況。
　　(2)介紹了等離

4、激元共振太陽能電池的基本構造和工作原理并用AFORS-HET軟件對太陽能電池的特性進行了模擬,介紹了納米薄膜和納米顆粒各自的特性以及制備方法。
　　(3)系統(tǒng)的分析了CdS納米薄膜、金納米粒子、CdTe薄膜、多孔硅和CdS/CdTe、CdS/Au NP/CdTe、CdS/Porous SI、CdS/Au NP/Porous Si太陽能電池的制備方法和過程。
　　(4)系統(tǒng)的研究了退火溫度對CdS納米薄膜吸收邊的影響以及退火溫

5、度和噴金時間對金納米顆粒等離子共振頻率的影響和相應的機理。
　　(5)對CdS/CdTe、CdS/Au NP/CdTe、CdS/Porous Si、CdS/Au NP/Porous Si太陽能電池的光電特性分別進行研究,分析等離子體共振技術對太陽能電池性能的影響和相應的機理。
　　研究表明:金納米粒子的存在可以提高CdS/CdTe和CdS/Porous Si異質結太陽電池的光電流;采用濕化學方法制備的CdS/CdTe和CdS