GaAs纳米柱太阳电池结构设计及性能研究文献综述

 2022-01-07 09:01

全文总字数:7337字

文献综述

文 献 综 述1. 研究背景及意义1.1研究背景随着石油煤炭等的使用造成的全球气候变暖以及大气污染等问题日益严重,尤其是这些不可再生资源的有限性导致愈演愈烈的能源战争,迫使人们将目光聚焦到新型能源技术的开发上[1] [2]。

太阳能以其清洁性、安全性、资源的充足性以及潜在的经济性而受到广泛关注。

1.2研究意义在过去十几年中,近些年,由于纳米合成控制技术的改进,半导体纳米材料激起了广大学者的研究兴趣,由半导体纳米材料制成的太阳能电池[3][4] 、场效应晶体管[5]、激光器[6][7]等微纳器件也因此发展迅速,其中纳米结构太阳能电池更太阳能电池和纳米线研究已成为科学和工程领域的研究焦点。

对于纳米结构太阳能电池来讲,由于其结构的特殊性,入射光线可多次散射而形成陷光效应[8][9],故其相比于传统太阳能电池而言,纳米结构太阳能电池的光吸收特性更佳。

此外,由于纳米线与衬底之间的接触面积较小,在一定程度上可以通过应力在侧面的释放,在晶格不匹配甚至在非晶衬底上实现外延生长,因此纳米线太阳能电池可以使用更低成本的衬底材料,降低了其制造成本[10]。

因此,纳米结构太阳能电池对于提高光能转化效率和降低生产成本而言极具研究意义。

从长远来看,随着太阳能电池制造技术的改进以及新的光电转换装置的发明,各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求,太阳能电池仍将是利用太阳辐射能比较切实可行的方法,可为人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔的前景。

目前,纳米技术还在不断的发展过程中,要想实现纳米线太阳能电池大规模的应用依然面临着巨大的挑战。

为了提高电池效率,我们不仅仅要考虑电池材料以及电池结构,更要深入电池内部,了解其微观的物理机制。

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