银纳米结构对光伏电池性能影响的研究文献综述
2020-04-29 07:04
银纳米结构对硅光伏电池性能的影响 一.课题研究背景和意义 1.1课题研究背景 迄今为止,光伏电池因其能生产清洁可再生能源的能力而一直受到极大的关注。
晶体硅光伏电池作为第一代太阳能电池,其研究最为广泛、技术最为成熟、光电转换效率最高#8212;#8212;实验室最高已达到26%[1],在光伏产品中占市场份额的80%以上。
然而,传统单晶硅光伏电池光电转换效率提升困难的主要原因在于两方面,一是光学损失包括电池表面光反射[2]、表面电极对入射光的遮挡[3]等;二是电学损失如半导体与器件各个部位的接触电阻等[3]。
为克服这些困难,研究者利用了金属纳米结构优越的光学和电学性能,从理论模拟到实验结果都证明金属纳米结构对太阳能光电转换效率是有明显提高的。
1.2课题研究意义 太阳能电池的光电转化效率和电学性能的提高一直是研究的热点问题。
而金属纳米结构尤其是银纳米结构,因其优良的光学和电学性质可广泛地应用于各领域,如化学和生物传感器、表面增强拉曼散射、发光二极管和太阳能电池等领域。
近年来,国内外学者利用其表面等离激元效应和良好的导电性能,有效地提高了光伏电池性能。
这些研究大多集中在三维金属纳米颗粒、一维金属纳米线对薄膜光伏电池的影响。
也有少部分学者研究了银纳米颗粒[3~6]、纳米线对单晶硅电池效率的影响。
这可能是由于传统单晶硅电池效率接近预测极限值且制备技术较为成熟;其柔韧性、稳定性不及新兴的柔性太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等。
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