The study of hybrid solar cells with enhance performance based on heterojunction improvement

論文翻譯標題: 藉由異質接面改善提升混合型太陽能電池效率之研究
  • 洪 嘉詳

學生論文: Doctoral Thesis

摘要

本研究主要以金屬輔助化學蝕刻製成之無機的N型矽奈米線加上有機的P型導電高分子PEDOT:PSS所製成之混合型太陽能電池。透過銀電極取代傳統ITO作為電池陽極後,在矽奈米線長度為400 nm下探討旋塗條件對於元件表現的影響。從掃描式電子顯微鏡(SEM)的橫截面圖得知,8000 rpm對於PEDOT:PSS/SiNWs接面的改善,並可在二次旋塗獲得更進一步的增益。在二次旋塗條件可得到最佳的電池表現光電轉換效率達8 56%;開路電壓0 51V;電流密度30 52 mA/cm2。本研究所採用矽奈米線之目的是將入射光侷限在元件結構裡,以增加光吸收並提升照光電流密度。但在奈米線長度增加的同時會在表面產生更多的缺陷,這些缺陷將使的照光產生的載子容易再結合,使得電池性能下降。本研究得到300 nm長度下為最佳長度的矽奈米線,光電轉換效率達10 06%;開路電壓0 526V;電流密度32 79 mA/cm2。最後更進一步對300 nm矽奈米線進行硝酸氧化,在P-N接面之間長一層極薄的氧化層,消除矽奈米線上的缺陷並且增加PEDOT:PSS包覆矽奈米的面積,改善異質接面並提升電池的開路電壓及電流密度。在16 25%硝酸氧化60秒下得到本研究之最大光電轉換效率12 41%;開路電壓0 546V;電流密度36 36 mA/cm2;填充因子達62 5%。
獎項日期2019
原文English
監督員Chia-Yun Chen (Supervisor)

引用此

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