利用折射係數漸變奈米結構提升單晶矽太陽能電池轉換效率之研究

Translated title of the thesis: Improving Crystalline Silicon Solar Cells Efficiency Using Refractive-Index-Matched SiON/ZnO Nanostructures
  • 吳 禎祥

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本論文旨在利用水熱法(Hydrothermal Growth HTG)成長氧化鋅(ZnO)奈米管(nanotubes、NTs)於太陽能電池表面再利用PECVD沉積氮氧化矽於氧化鋅奈米結構表面,製備出具表面粗化與折射係數漸變之結構,提升太陽能電池之入光量進而提升光電轉換效率。 本研究架構分為兩個部分,第一部分以理論模擬分析為主,係透過光學模擬軟體(TracePro),分析不同氧化鋅奈米結構及包覆不同厚度之氮氧化矽於氧化鋅奈米管對傳統太陽能電池之入光量影響。由模擬結果顯示,在奈米管直徑寬度為100 nm、長度為400 nm且氮氧化矽沉積厚度為150 nm之結構於太陽能電池表面有最佳之入光能量。第二部分則著重於實驗之進行,本論文使用水熱法成長氧化鋅奈米線於傳統太陽能電池表面,再利用室溫之逆反應形成奈米管結構,最後使用PECVD沉積氮氧化矽作為折射係數漸變層。由實驗結果顯示,於奈米管直徑寬度為100 nm、長度為400 nm且氮氧化矽厚度為150 nm之結構於太陽能電池與傳統太陽能電池比較,其光電轉換效率增加39 2%。 模擬與實驗結果顯示,本論文所提藉由氧化鋅奈米結構之表面粗化與折射係數漸變層確實可降低光線反射率與菲涅耳損失,增加光電轉換效率。本論文所提氮氧化矽包覆氧化鋅奈米管結構於提升太陽能電池或其他光電元件效率極具應用潛力。
Date of Award2014 Aug 28
Original languageChinese
SupervisorShui-Jinn Wang (Supervisor)

Cite this

'