项目名称: 图案化复合薄膜电极的制备及其调控薄膜太阳电池光电性能的机制研究

项目编号: No.61504155

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2016

项目学科: 无线电电子学、电信技术

项目作者: 鲁林峰

作者单位: 中国科学院上海高等研究院

项目金额: 20万元

中文摘要: 在薄膜太阳电池中引入图案化纳米几何结构以及金属等离激元,可以有效增强电池对入射光的吸收,提高电池效率。但是,大多数构筑上述图案化结构的方法耗时,成本高,大规模应用受限。本项目拟采用将溶胶凝胶和纳米压印相结合的方法,制备一种新型的图案化氧化物-金属复合薄膜作为非晶硅薄膜太阳电池的背电极。该薄膜可以在一层薄膜中同时利用图案化纳米结构的多种陷光效应和金属等离激元的散射效应,增强电池的光吸收。本项目拟通过对氧化物的掺杂以及对金属含量、分布的调控,提高复合薄膜导电性,并降低金属等离子体损耗,促进光生载流子的收集。项目将阐明制备参数与复合薄膜光电特性之间的联系及其作用机制,揭示复合薄膜的图案特征尺寸,金属含量、形状、尺寸、分布,氧化物薄膜掺杂量等因素对薄膜太阳电池陷光模式和载流子输运的影响规律,为低成本构筑面向薄膜太阳电池的新型图案化薄膜电极探索解决方案和提供理论指导。

中文关键词: 背电极;薄膜;复合薄膜电极;陷光结构;纳米压印

英文摘要: The introduction of patterned nanostructure and metal surface plasmon to the thin film solar cells can effectively enhance the absorption of incident light and results in increased efficiency. However, most proposed methods for constructing above mentioned patterned structures are time-consuming, high cost and limited to large-scale applications. In this proposal, patterned oxide-metal composites thin film will be fabricated as the back electrodes of amorphous silicon thin film solar cells through a combination of sol-gel and nanoimprint method. The composite films can enhance the light absorption of the solar cells by simultaneously using light trapping effects from the patterned nanostructure and scattering effect from the metal plasmon in a single layer. In this study, the modulation of the doping in the oxides and the content and distribution of the metal will be implemented to improve the conductivity of the composite film and reduce the parasitic absorption loss of the metal resulting in an improved collection of the light induced carriers. Our study will clarify the relationship between processing parameters and the optical and electrical properties of the composite film and also the mechanism of action of the processing. The influence rules of factors on the light trapping modes and carrier transportation will be revealed. These factors include the pattern feature sizes of the composite film, the content, shape, size and distribution of the metal and the doping dose of the oxides film. Our study will explore solution and provide theoretical guidance for the low-cost construction of novel patterned thin film electrode for the thin film solar cells.

英文关键词: back electrode;thin film;composites thin film electrode;light trapping structure;nanoimprint

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

数据价值释放与隐私保护计算应用研究报告,64页pdf
专知会员服务
42+阅读 · 2021年11月29日
专知会员服务
113+阅读 · 2021年9月22日
专知会员服务
91+阅读 · 2021年8月8日
专知会员服务
35+阅读 · 2021年5月7日
【KDD2020-阿里】可调控的多兴趣推荐框架
专知会员服务
29+阅读 · 2020年8月11日
八一八:我就没搞明白什么叫“纯钴”电池
无人机
34+阅读 · 2019年4月12日
高分子材料领域的十大院士!
材料科学与工程
20+阅读 · 2018年9月18日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Self-Driving Cars: A Survey
Arxiv
41+阅读 · 2019年1月14日
小贴士
相关VIP内容
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员