收藏本站
《浙江大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

硅纳米晶体的合成及其在太阳电池中的应用

李庆  
【摘要】:硅纳米晶体由于量子限域效应和多激子效应等特性吸引了研究者的广泛兴趣。将硅纳米晶体应用于太阳电池已经成为当今研究的热点,这其中包括两种方案,一种是利用硅纳米晶体制作新结构太阳电池(硅量子点太阳电池),另一种是将硅纳米晶体与传统硅太阳电池结合以提高其效率。本文的工作属于后者。 我们自主设计、组装和调试了一套冷等离子体硅纳米晶体合成系统。利用该系统成功合成了硅纳米晶体,并通过调节硅纳米晶体的尺寸,实现其光致发光的峰位可调。 将约3 nm的硅纳米晶体分散于异丙醇中配成1 mg/mL的硅墨水。通过旋涂的方法实现了硅纳米晶体薄膜在酸织构单晶硅太阳电池片上的有效沉积。太阳电池效率的提高值(相对百分比)可达3.7%。在空气中暴露11天后,太阳电池效率的提高值(相对百分比)下降至1.4%,并趋于稳定。 通过建立精确的光学模型,研究在太阳电池结构中,硅纳米晶体薄膜的孔隙率(p)和厚度(t)对300-1100 nm范围内光的透过率及下转换的影响。该模型的建立基于硅纳米晶体的光致发光效率为100%,且硅纳米晶体薄膜的p和t互不干涉这两个前提。假定入射光角度从0°变化到75°,对未封装和封装的太阳电池进行模拟,其结果显示:对未封装的太阳电池,ρ=75%和t=30 nm的硅纳米晶体薄膜最有利于太阳电池效率的提高;而对封装的太阳电池,则是ρ=65%和t=30 nm的硅纳米晶体薄膜最有利于太阳电池效率的提高。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM914.41

免费申请
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李庆;马翩翩;赵文达;皮孝东;杨德仁;;硅纳米颗粒薄膜对硅太阳电池的减反射作用分析[J];太阳能学报;2012年11期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 邓哲;硅纳米晶体的氧化及发光性能研究[D];浙江大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 孔凡太;戴松元;;染料敏化太阳电池研究进展[J];化学进展;2006年11期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 蔡文浩;富硅氮化硅薄膜体系电致发光器件研究[D];浙江大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨秀云;周杰;王宇鹏;高秀霞;;非金属纯有机染料的设计规律和展望[J];长春理工大学学报(自然科学版);2011年01期
2 王岳;吴季怀;范乐庆;兰章;肖尧明;李清华;黄妙良;;柔性染料敏化太阳能电池研究进展[J];材料导报;2010年15期
3 梅翠玉;王小平;王丽军;刘欣欣;李怀辉;梁鹏飞;卢炎聪;;染料敏化太阳能电池的研究进展[J];材料导报;2011年13期
4 杨桂军;林红;王刚;张永昌;刘忆翥;陈慧媛;南辉;;染料敏化太阳能电池天然敏化剂的研究进展[J];材料导报;2012年05期
5 张林森;桂阳海;王力臻;卫艳双;;电沉积TiO_2纳米晶薄膜及其光电性能研究[J];电镀与精饰;2009年06期
6 汪娜;马廷丽;苗青青;吴丽琼;辛钢;吴宝山;周慧芝;;染料敏化太阳电池的大面积化研究进展[J];电源技术;2009年11期
7 骆志坚;李天广;刘江;金超;丁姣;;料浆喷涂法制备纳米晶TiO_2薄膜及其在DSSC中的应用[J];电源技术;2010年04期
8 武全萍;梁茂;薛松;;有机染料敏化太阳电池研究进展[J];电源技术;2010年05期
9 于敏;韩巧淋;骆志坚;刘江;;不同造孔剂含量及电解质体系对DSSC的影响[J];电源技术;2012年06期
10 田成邦;刘妍;毕文英;陈伟敬;;染料敏化纳米TiO_2薄膜太阳能电池的研究进展[J];佛山陶瓷;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 季书林;叶长辉;张立德;;复配无机光吸附层的垂直排列的氧化物纳米阵列太阳能电池研究进展[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
2 苗青青;马廷丽;;二氧化钛纳米晶染料敏化太阳电池的最新研究进展[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(4)[C];2007年
3 王静;丛莎;温世正;颜力楷;苏忠民;;基于多酸设计新型的有机无机杂化材料并用密度泛函理论预测其电子吸收光谱[A];第六届全国物理无机化学会议论文摘要集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄六一;FeS_2及FeS_2/TiO_2复合薄膜的制备与光电性能研究[D];浙江大学;2011年
2 曾涛;量子点敏化TiO_2基纳米结构太阳能电池制备与表征[D];武汉理工大学;2011年
3 孙彦峰;ZnO:Al透明导电薄膜与ZnO器件的制备及性质的研究[D];吉林大学;2007年
4 刘永康;有机锌试剂新型反应的研究有机染料分子的设计与合成[D];中国科学技术大学;2008年
5 鲁颖炜;新型硅纳米晶材料的制备及其发光性能的研究[D];天津大学;2008年
6 王松;原位生长掺杂TiO_2薄膜电极及其光电转换性能研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
7 耿怡;自组装合成介孔氧化硅材料的形貌研究及其光伏应用[D];清华大学;2009年
8 田强;铁氧体和氧化锌薄膜的溶液法制备、结构与性质[D];兰州大学;2010年
9 朱光;敏化太阳能电池光阳极和对电极的制备与研究[D];华东师范大学;2012年
10 张丁文;染料敏化太阳能电池准固态电解质及碳基对电极研究[D];华东师范大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张璐;三苯胺类染料分子的设计合成及其光伏性能研究[D];天津理工大学;2010年
2 徐敏;纳米氧化钛粉的控制制备及染料敏化太阳能电池的研究[D];景德镇陶瓷学院;2011年
3 刘静;ZnO阵列薄膜的制备及其性能研究[D];兰州大学;2011年
4 路萌;三聚茚基光敏染料的合成及其光伏性能研究[D];天津理工大学;2011年
5 李杨;染料敏化太阳能电池的性能研究[D];天津大学;2010年
6 庄东填;染料及量子点敏化太阳能电池用带状ZnO光阳极的研究[D];清华大学;2010年
7 唐恺;双供电基团的有机染料分子的设计与合成[D];中国科学技术大学;2009年
8 吕伟刚;TiO_2半导体光阳极的掺杂与修饰[D];江苏科技大学;2011年
9 朱静燕;金属酞菁敏化太阳能电池性能研究[D];江苏科技大学;2011年
10 颜源;TiO_2光电池阳极制备及敏化工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王蓉;皮孝东;杨德仁;;硅量子点敏化太阳电池研究[J];太阳能学报;2013年12期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾友华;郭亨群;王启明;;富硅氮化硅薄膜的制备及其发光特性[J];半导体光电;2007年02期
2 张广英;吴爱民;秦福文;公发全;姜辛;;氮化硅薄膜的沉积速率和表面形貌[J];半导体光电;2009年04期
3 黄建浩;李东升;王明华;杨德仁;;富Si的SiN薄膜光致发光及电致发光研究[J];半导体技术;2008年05期
4 王平,刘勇,马义,杨波,楼立人,夏上达;薄膜电致发光器件中SiO_2层加速机制的研究[J];发光学报;1997年04期
5 戴松元,肖尚锋,史成武,陈双宏,黄阳,孔凡太,胡林华,潘旭,隋毅峰,翁坚,王孔嘉;染料敏化纳米薄膜太阳电池电解质的优化[J];高等学校化学学报;2005年03期
6 郭力,戴松元,王孔嘉,方霞琴,史成武,潘旭;P(VDF-HFP)基凝胶电解质染料敏化纳米TiO_2薄膜太阳电池[J];高等学校化学学报;2005年10期
7 杨蓉,王维波,敬炳文,肖绪瑞,张曼华,沈涛;苯基磷酸联吡啶钌络合物敏化纳晶多孔TiO_2薄膜电极光电性能研究[J];感光科学与光化学;1997年04期
8 吕笑梅,方靖淮,陆祖宏;敏化TiO_2纳米晶太阳能电池[J];功能材料;1998年06期
9 赵为,张宝文,曹怡,萧绪瑞,杨蓉;方酸菁功能材料修饰纳米晶TiO_2薄膜电极的光电转换性能研究[J];功能材料;1999年03期
10 厉军明;徐征;赵谡玲;张福俊;宋丹丹;刘晓东;宋晶路;徐叙瑢;王永生;;不同加速层材料对固态阴极射线发光的影响[J];光谱学与光谱分析;2009年11期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓姝皓,龚竹青,陈文汩;电沉积纳米晶体材料的研究现状与发展[J];电镀与涂饰;2001年04期
2 张蕾;侯利利;龚峻松;;储氢合金的开发与利用[J];舰船防化;2004年02期
3 苗静;胡陈果;韩向宇;奚伊;;水对BaTiO_3纳米晶体形状及尺寸的影响[J];重庆大学学报;2008年01期
4 付岩;马瑞廷;赵海涛;;纳米晶锌铁氧体的聚丙烯酰胺凝胶法制备、表征及其电磁性能(英文)[J];纳米技术与精密工程;2008年06期
5 ;纳米与粉体材料[J];新材料产业;2009年06期
6 赵海涛;张罡;马瑞廷;;La掺杂纳米晶Ni-Zn铁氧体的制备及电磁性能(英文)[J];纳米技术与精密工程;2010年03期
7 郭英;李酽;李乐;;水热条件下羟基磷灰石纳米晶形成机理[J];中国民航大学学报;2007年04期
8 黄昀昉,吴季怀;高效染料纳米晶太阳能电池[J];材料导报;2000年08期
9 张喜燕,周世杰,贾冲,周明哲,夏宝玉;纳米结构金属的空位变形机制——冷轧纳米结构金属镍和钴X射线衍射研究[J];重庆工学院学报;2005年03期
10 张防;卑凤利;刘孝恒;汪信;;1,4-苯二甲酸镉的合成及其热分解制备CdO纳米晶[J];南京理工大学学报(自然科学版);2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 雷瑜;何恩节;张喜生;田宇;郑海荣;;基质变化对于稀土掺杂氟化物纳米晶体荧光发射性质的影响[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
2 蒋一岚;陶斯禄;;银纳米晶体的控制合成、表征及性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
3 郭佳;翁志焕;张鹏;汪长春;;纳米多孔共轭聚合物胶体的合成及其鈀纳米晶体负载后的催化研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
4 张亚文;丁祎;顾均;张涛;柯俊;严纯华;;稀土硫族化合物纳米晶体[A];中国化学会第28届学术年会第8分会场摘要集[C];2012年
5 郑南峰;;吸附小分子促进的Pt、Pd纳米晶体的表面结构调控[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
6 任雯廷;;用可溶于水的六方相NaYF4:Ce,Tb,Gd纳米晶体进行荧光和磁共振双模成像[A];中华医学会第十八次全国放射学学术会议论文汇编[C];2011年
7 王引书;孙平;王若桢;;非共振区纳米晶体的电光性能[A];第一届全国纳米技术与应用学术会议论文集[C];2000年
8 谢兆雄;周樨;江智渊;徐韬;匡勤;陈营;郑兰荪;;表面能的调控在纳米晶体形态的控制中的应用[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
9 张朵;马艳芸;夏雨健;钟俊;孙旭辉;姜政;;基于原位XAFS的铂纳米晶体的成核生长机理研究[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
10 蒋昌忠;;Ag和Ni离子注入石英玻璃形成纳米晶体的比较研究[A];第十一届全国核物理大会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张巍巍 冯卫东;美研制出无闪烁新型纳米晶体[N];科技日报;2009年
2 ;Motorola展示4Mb硅纳米晶体存储器[N];计算机世界;2003年
3 北京师范大学教授博士生导师 张通和;新的工业革命基础—纳米技术[N];中国教育报;2002年
4 本报记者 高慧斌;抢占世界材料科学高地[N];辽宁日报;2004年
5 白冰;纳米技术用于药物研发领域出现新趋势[N];中国医药报;2009年
6 张国勇;量子阱技术 欲指引闪存未来[N];计算机世界;2003年
7 黎明 编译;纳米生物技术崭露应用曙光[N];科技日报;2002年
8 司瑞;纳米电池充电仅需6分钟[N];科技日报;2005年
9 禾 馨;发光硅让计算机“变芯”无需连线[N];大众科技报;2003年
10 记者 杜华斌;新型玻璃薄膜可反射各种波长光线[N];科技日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈晓波;硅纳米晶体的表面化学及掺杂的密度泛函研究[D];浙江大学;2011年
2 杨洁;齐聚苯撑乙烯衍生物有机晶体及纳米晶体的制备与光电特性研究[D];吉林大学;2011年
3 刘鹤;纤维素纳米晶体及其复合物的制备与应用研究[D];中国林业科学研究院;2011年
4 龙冉;钯纳米晶体的可控合成及其催化性能的晶面依赖性研究[D];中国科学技术大学;2014年
5 冯建;掺杂硫化铟量子点的合成及其荧光性质研究[D];中国科学技术大学;2012年
6 王岚;半导体纳米晶体CdSe及ZnSe的绿色合成及表征[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 王蓉;低维硅材料表面效应的密度泛函研究[D];浙江大学;2014年
8 吕云宾;纳米晶体合金形成能力、相变及晶粒生长的尺寸效应[D];湖南师范大学;2011年
9 冯炜;纳米晶体TiO_2制备、活性及光催化降解1-萘酚废水路径研究[D];天津大学;2010年
10 石云峰;超支化聚合物在无机纳米晶体制备与组装中的应用[D];上海交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘卫晶;羟基喜树碱纳米晶体的药动学及其肿瘤靶向性评价[D];郑州大学;2010年
2 马叶诗;硅纳米晶体的卤素杂质研究[D];浙江大学;2012年
3 邓哲;硅纳米晶体的氧化及发光性能研究[D];浙江大学;2013年
4 雷瑜;离子共掺对稀土掺杂纳米晶体荧光效应的影响[D];陕西师范大学;2010年
5 冉燕;不同形貌的金纳米晶体的制备及其催化性质的研究[D];山东大学;2012年
6 柴冠麒;2.7μm中红外荧光纳米晶体与玻璃复合材料研究[D];华南理工大学;2013年
7 栾庆彬;基于硅纳米晶体的薄膜和块体材料的研究[D];浙江大学;2014年
8 李庆;硅纳米晶体的合成及其在太阳电池中的应用[D];浙江大学;2011年
9 何蒙;稀土氟化物转换发光纳米晶体的制备及其应用[D];上海交通大学;2012年
10 张莉;硅纳米晶体的表面改性及其在太阳电池中的应用[D];浙江大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026