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p层厚度与掺杂浓度对非晶硅太阳电池性能的影响 学 院： 物理电气信息学院 专 业： 06级物理学(师范) 学生学号： 12006243908 学生姓名： 丁 力 指导教师： 剡文杰 论文的主要内容 第一部分历史发展和研究目的。 第二部分太阳电池的原理理论基础。 第三部分AMPS软件模拟。 世界主要太阳电池新记录 AMPS软件介绍 p层厚度对Jsc、Voc、η和FF的影响 p层掺杂浓度对Jsc、Voc、 η和FF的影响 结论 P层厚度模拟 p层厚度分别取2.8nm，4nm，5nm，5.5nm，6.6nm，7.2 nm，7.5 nm，8 nm，8.4 nm，9.2 nm，10 nm，11.2 nm，12 nm，13 nm，14.6 nm十五组数据在AMPS软件中进行模拟。记录模拟出的 Jsc、Voc、η和FF的值。 图像分析 Jsc、Voc、 η和FF都随着p层厚度的增加而减小，其中Voc和FF变化很小，而η和Jsc相比较而言变化稍微明显。 P层掺杂浓度模拟 p层掺杂浓度分别取8.00E+18、9.00E+18、9.50E+18、9.75E+18、1.00E+19、1.10E+19、1.20E+19、1.25E+19、1.37E+19、1.50E+19、2.00E+19、2.50E+19、3.00E+19十五组数据（单位是/cm3）AMPS软件中进行模拟。记录模拟出的 Jsc、Voc、η和FF的值。 我们可以发现，太阳电池的短路电流Jsc随着p层掺杂浓度的的增大而增大，其中在0.8E+18/cm3到2.00E+19/cm3之间变化较明显。 而浓度上升到1.00E+20/cm3后，变化相对于平缓。 图像分析总结 Jsc、Voc、 η和FF都随着p层掺杂浓度的增大而增大，在掺杂浓度较小时，变化较明显，而在上升到某一浓度后，他们的值变化趋于平缓，随着浓度的继续增大甚至不再变化。 * 96倍聚光 美国SunPower公司 26.8±0.8 背接触聚光硅电池 175 倍聚光 Spectro lab 37.3±1.9 GaInP/GaAs/Ge 0.25 cm2面积 EPFL 11.0±0.5 氧化钛有机纳米电池 2微米膜(玻璃衬底) 日本钟渊公司 10.1±0.2 纳米硅电池 4.017 cm2面积 德国斯图加特大学 16.6±0.4 多晶硅薄膜电池 1.032 cm2面积 美国可再生能源实验室 16.5±0.5 CdTe电池 0.41 cm2面积 美国可再生能源实验室 19.5±0.6 CIGS电池 0.27 cm2面积 美国USSC公司 12.8±0.7 非晶硅电池 4 cm2面积 日本能源公司 30.8±1.0 InGaP/GaAs 1.002 cm2面积 德国弗朗霍夫研究所 20.3±0.5 多晶硅电池 333倍聚光 Spectro lab 34.7±1.7 GaAs多结电池 4 cm2面积 澳大利亚新南威尔士大学 24.7±0.5 单晶硅电池 备注 研制单位 转换效率(%) 电池种类 平衡下P-N结模型及能带图 a理想能带模型 b实际能带模型 非晶硅太阳电池的能带模型 一般PN结太阳电池的结构 AMPS软件模拟 AMPS-1D是由美国宾西法尼亚州立大学电子材料工艺研究实验室提供的一维固体器件模拟软件，1D指的是其维度只有一维。它有多种用途. 能模拟单晶、多晶和非晶太阳电池。 本文使用AMPS软件模拟的是p层厚度和掺杂浓度对太阳电池的性能影响，所用的参数设置都在层信息中。 图中红色圈中的参数就是层厚度信息，当前是p层厚度为8.0nm 图中绿色圈中的参数就是p层摻杂浓度信息，当前是p层摻杂浓度为3.0e+019/cm-3 I-V曲线图 分析事例 *