湖北大学
本科毕业论文(设计)
题目新型硅基薄膜太阳能电池器件的设计与模拟
姓名学号
专业年级06电科
指导教师职称教授
2010年5月5日
I
湖北大学本科毕业论文(设计)
目录
绪论 1
1光伏太阳能电池的原理 2
1.1光电池的电流电压特性 2
1.2描述太阳能电池的参数 3
1.3影响太阳电池转换效率的因素 4
2模拟软件AMPS-1D的介绍 6
3单晶硅太阳能电池的设计与模拟 8
3.1单晶硅太阳能电池的研究概况及单晶硅性质 8
3.2设计与模拟结果 9
3.2.1单晶硅的性能参数 9
3.2.2单结型改变厚度 9
3.2.3单结型改变掺杂浓度 12
3.2.4改变结构 13
3.3结论 14
4多晶硅太阳能电池的设计与模拟 15
4.1多晶硅太阳能电池的研究概况及多晶硅性质 15
4.2设计与模拟结果 15
4.2.1多晶硅的性能参数 15
4.2.2单结型改变厚度 16
4.2.3改变掺杂浓度 18
4.2.4改变结构 20
4.3结论 21
5非晶硅太阳能电池的设计与模拟 21
5.1非晶硅太阳能电池的研究概况及非晶硅性质 21
5.2设计与模拟结果 23
5.2.1非晶硅的性能参数 23
5.2.2p-i-n型设计与模拟 23
5.2.3改变结构 29
5.3结论 30
总结 31
参考文献 32
II
湖北大学本科毕业论文(设计)
新型硅基薄膜太阳能电池器件的设计与模拟
摘要
本论文首先介绍了太阳能电池的光伏原理及其发展概况，并采用AMPS-1D软件模拟分析了单晶硅、多晶硅、和非晶硅太阳能电池的光伏特性与器件结构的关系。通过采取PN结和PIN结两种基本结构，改变各层厚度和掺杂浓度，研究厚度和掺杂对太阳能电池转化效率、填充因子、短路电流以及开路电压的影响。通过优化提出最佳电池结构设计。
【关键词】硅基太阳能电池模拟AMPS-1D
II
湖北大学本科毕业论文(设计)
THEMODELLINGANDSIMULATIONOFNEW-TYPESILICON-BASEDSOLARCELL
ABSTRACT
ThisthesisbrieflyintroducedthebasicPVmechanismandthedevelopmentinPVcell.
AMPS-1DsoftwarewasutilizedtosimulatethephotovoltaicpropertyofvariousdevicestructuresforsinglecrystalSi,poly-SiandamorphousSisolarcell.Alltheparametersusedinthesimulationswereobtainedfromthereportedexperimentaldata.ThebasisstructureswerePNandPINdiodes.Byvaringthethicknessandthedopingconcentrationofvariouslayers,thephotoelectricconversationefficiency,fillfactor,shortcircuitcurrentandopencircuitvoltagewerestudied.Thebestconversationefficiencieswereobtainedbyoptimizingthedevicestructures.
【Keywords】silicon-basedsolarcell,modell