Kết quả 1 đến 1 của 1

    LUẬN VĂN Pha tạp đậm lớp n+ và p+ trên đế Si - Ứng dụng chế tạo pin mặt trời tiếp xúc p-n cơ bản và pin mặt t

    VipKòi Xinh Kòi Xinh Đang Ngoại tuyến (182507 tài liệu)
    Thành Viên Tích Cực
  1. Gửi tài liệu
  2. Bình luận
  3. Chia sẻ
  4. Thông tin
    1
  5. Công cụ
  6. Pha tạp đậm lớp n+ và p+ trên đế Si - Ứng dụng chế tạo pin mặt trời tiếp xúc p-n cơ bản và pin mặt t


    (Luận văn rất hoàn chỉnh, dài 101 trang)


    MỤC LỤC

    DANH MỤC HÌNH VẼ 6

    LỜI MỞ ĐẦU 11

    I.1.Tìm hiểu về Pin Mặt Trời – các loại Pin Mặt Trời cơ bản 12

    I.1.1. Tìm hiểu chung về Pin Mặt Trời 13

    I.1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một Pin Mặt Trời cơ bản 14

    I.1.3. Một số loại Pin Mặt Trời Silic tiếp xúc p-n 15

    I.1.4. Sơ lược về các loại Silic 17

    I.1.4.1.Silic đơn tinh thể (c-Si, crystal Silicon) 18

    I.1.4.2.Silic vô định hình ( a-Si, amophous Silicon) 19

    I.1.4.3.Silic nano/ micro tinh thể (nc/ c-Si): 22

    I.2.Các quá trình vật lý chính của Pin Mặt Trời Silic 23

    I.2.1. Các khái niệm cơ bản 23

    I.2.1.1. Bán dẫn thuần – bán dẫn pha tạp 23

    I.2.1.2: Pha tạp đậm n+ và p+ bằng phương pháp khuếch tán nhiệt 26

    I.2.1.3: Sự phân bố hạt tải trong bán dẫn ở trạng thái cân bằng (bán dẫn đặt trong tối) 30

    I.2.2. Các quá trình vật lý chính trong Pin Mặt Trời 32

    I.2.2.1. Quá trình hấp thụ photon 32

    I.2.2.2: Quá trình tách hạt tải, tạo dòng quang điện 38

    I.2.3. Đặc trưng I-V của Pin Mặt Trời 42

    I.2.3.1. Mật độ dòng chuyển tiếp trong nối p-n 42

    I.2.3.2. Đặc trưng I-V của Pin Mặt Trời: 45

    I.3. Hiệu suất của Pin Mặt Trời: 46

    I.3.1.Hiệu suất chuyển đổi từ quang năng sang điện năng của Pin Mặt Trời 46

    I.3.1.1. Xác định hiệu suất chuyển đổi của Pin: 46

    I.3.1.2. Xác định công suất cực đại của Pin 47

    I.3.2. Làm tăng hiệu suất chuyển đổi từ quang năng sang điện năng 48

    I.3.2.1. Chọn vật liệu làm đế bán dẫn phù hợp 48

    I.3.2.2. Chọn điện cực kim loại 48

    I.3.2.3 Điện cực trong suốt: 51

    I.3.3. Các phương pháp làm tăng khả năng tập trung ánh sáng vào Pin: 52

    I.3.3.1. Sự hao hụt phổ năng lượng chiếu sáng: 52

    I.3.3.2.Các Phương pháp tăng cường độ ánh sáng chiếu vào Pin: 52

    PHẦN II: THỰC NGHIỆM 55

    II.1.Khảo sát và chế tạo các đơn lớp bán dẫn cơ bản và các điện cực 57

    II.1.1Xử lí bề mặt đế Si 57

    II.1.1.1 Tiến trình thực nghiệm 57

    II.1.1.2: Kết quả và thảo luận: 59

    II.1.2: Tạo lớp n+Si bằng cách pha tạp Phôtpho 61

    II.1.2.1 Tiến trình thực nghiệm 61

    II.1.2.2 Kết quả và thảo luận 63

    II.1.3 Tạo lớp p+Si bằng cách pha tạp Nhôm 64

    II.1.3.1 Tiến trình thực nghiệm 64

    II.1.3.2 Kết quả và thảo luận 66

    II.1.4 Tạo điện cực lưới nhôm 67

    II.1.4.1 Tiến trình thực nghiệm 68

    II.1.4.2 Kết quả và thảo luận 69

    II.2 Chế tạo linh kiện pin mặt trời cơ bản dựa trên cấu trúc 1 tiếp xúc p-n 70

    II.2.1Tạo pin theo cấu trúc bề mặt 72

    II.2.1.1 Tiến trình thực nghiệm 73

    II.2.1.2 Kết quả và thảo luận 74

    II.2.2. Tạo pin theo cấu trúc phân lớp 78

    II.2.2.1 Tiến trình thực nghiệm 78

    II.2.2.2 Các phép đo và kết quả 79

    II.2.3:Ảnh hưởng của màng ZnO 81

    II.2.3.1: Tiến trình thực nghiệm 81

    II.2.3.2: Kết quả và thảo luận 83

    II.3: Khảo sát sự thay đổi các tính chất và hiệu suất khi thêm một lớp a-SiH vào cấu trúc pin 86

    II.3.1: Sơ lược về PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 86

    II.3.2 Tạo màng Si:H loại i (thuần) 88

    II.3.2.1 Tiến trình thực nghiệm 88

    II.3.3 Tạo cấu trúc Pin p-i-n 91

    PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU 92

    PHỤ LỤC I : CÁC THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐẠT: 95

    TÀI LIỆU THAM KHẢO 100



    DANH MỤC HÌNH VẼ

    Hình I.1: Sân vận động ở Đài Loan sử dụng năng lượng mặt trời để sản xuất điện

    Hình I.1.1a: mô hình Pin Mặt Trời đầu tiên

    Bảng I.1.1b: Các loại Pin Mặt Trời hiện nay

    Hình I.1.2: Mô hình cấu tạo Pin Mặt Trời tiếp xúc p-n cơ bản

    Hình I.1.3a: Mô hình Pin tím (Violet Cell)

    Hình I.1.3b: sơ đồ cấu tạo pin PERL

    Hình 1.1.3c: Cấu trúc Pin Mặt Trời vô định hình Silic (a-Si:H) dạng tiếp xúc đơn p-i-n

    Hình I.1.4.1a: Cấu trúc mạng tinh thể Silic

    Hình I.1.4.1b: Liên kết cộng hóa trị trong nguyêntử Silic

    Hình I.1.4.1c: Cấu trúc vùng năng lượng

    Hình I.1.4.2a: các dạng biểu diển cho cấu trúc Silic vô định hình

    Hình I.1.4.2b: a) Một( nút khuyết trong mạng Silic và (b) Liên kết bất bão hòa (dangling bond).

    Hình I.1.4.2c : Sự xuất hiện “đuôi” trong vùng cấm do mất trật tự xa của (a) a-Si:H và (b) nc/c- Si:H.

    Hình I.1.4.3: Cấu trúc của nc/àc-Si.

    Hình I.2.1.1a: sự phụ thuộc của nồng độ hạt tải thuần nI vào độ rộng vùng cấm Eg và nhiệt độ

    Hình I.2.1.1b: mô hình và giản đồ năng lượng của bán dẫn loại n

    Hình I.2.1.1c: Mô hình và các mức năng lượng trong bán dẫn loại p

    Bảng I.2.1.2: Các loại nguyên tố dùng doping cho đế Silic

    Hình I.2.1.2a : Hai dạng pha tạp vào bên trong mạng tinh thể: thay thế (a) và (b) xen kẻ (c)

    Hình I.2.1.2b: Sự phụ thuộc của nồng độ pha tạp vào nhiệt độ

    Hình I.2.1.2c: Sự phụ thuộc của độ sâu khuếch tán vào thời gian lưu nhiệt

    Hình I.2.1.3: Hàm mật độ trạng thái các hạt tải

    Hình I.2.2.1a: Giản đồ năng lượng của (a) bán dẫn trực tiếp,( b) bán dẫn gián tiếp

    Hình I.2.2.1b: hệ số hấp thụ của một số vật liệu

    Hình I.2.2.1c: nồng độ hạt tải thay đổi khi có photon chiếu vào.

    Hình I.2.2.1d: Photon chiếu qua bán dẫn có bề dày dx

    Hình I.2.2.2a: Giản đồ vùng năng lượng khi bán dẫn ở trạng thái cân bằng

    Hình I.2.2.2b: Trường hợp chuyển hóa hoàn toàn thành điện năng.

    Hình I.2.2.2c : Trường hợp hóa năng không chuyển hóa hoàn toàn thành điện năng

    Hình I.2.3.1: Các vùng sinh hạt tải trong Pin Mặt Trời.(chấm đen là electron, chấm trắng là lỗ trống)

    Hình I.2.3.2: Đặc trưng I-V của Pin Mặt Trời

    Hình I.3.1.2: Xác định công suất cực đại của Pin

    Bảng I.3.2.2: Công thoát một số điện cực thường dùng

    Hình I.3.2.2a: trước và sau khi tiếp xúc kim loại và bán dẫn loại N

    Hình I.3.2.2b: trước và sau khi tiếp xúc kim loại và bán dẫn loại P

    Hình I.3.2.2c: Tạo tiếp xúc Ohmic bằng cách pha tạp đậm

    Hình I.3.2.2d: Đặc trưng I-V của tiếp xúc Ohmic và Schottky

    Hình I.3.3.1: Sự hao hụt năng lượng phổ chiếu sáng của mặt trởi chiếu xuống Trái Đất

    Hình I.3.3.2a: Sử dụng hệ thấu kính hội tụ làm tăng hiệu suất Pin

    Hình I.3.3b: bề mặt chống phản xạ dang kim tự tháp và một dạng Pin có bề mặt chống phản xạ

    Hình I.3.3c: Ánh sáng truyền qua Pin màng mỏng bi phản xạ trở lai

    Hình II.1.1.1a: Máy siêu âm Jac Ultrasonic 1050 Jinwoo

    Hình II.1.1.1b:lò sấy SPT 200

    Hình II.1.1.1c: Hệ điều nhiệt bằng điện trở.

    Bảng II.1.1.2a: bề mặt của mẫu Si sau khi rửa

    Bảng II.1.1.2b: bề mặt của mẫu Si sau khi rửa và ăn mòn bề mặt

    Hình II.1.1.2c: bề mặt của mẫu Si sau khi rửa và ăn mòn bề mặt

    Hình II.1.2.1a: hệ thống hút chân không

    Hình II.1.2.1b buồng nung mẫu

    Hình II.1.2.1c hút chân không cho buồng

    Hình II.1.2.1d: nung mẫu bằng lò Elektro Usarmar – RK42

    Hình II.1.3.1a Hệ bốc bay chân không.

    Hình II.1.3.1b: Buồng chân không của hệ bốc bay.

    Hình II.1.4: Tạo tiếp xúc Ohmic bằng hiệu ứng xuyên hầm lượng tử.

    Hình II.1.4.1: Các dạng mask

    Hình II.1.4.2a: điện cực nhôm song song

    Hình II.2a Các thành phần cơ bản của Pin Mặt Trời

    Hình II.2b: Cấu trúc bề mặt

    Hình II.2c: Cấu trúc phân lớp

    Hình II.2.1a Sơ đồ khối các bước thực hiện pin p-n loại 1

    Hình II.2.1b a) mẫu trước khi ăn mòn b )mẫu sau khi ăn mòn

    Hình II.2.1.2a: Mẫu Al n+(P800N)-p-Al

    Hình II.2.1.2b:Mẫu Al-n+(P800N)-p-p+(Al800N)-Al

    Hình II.2.1.2c: Mẫu Al(200)-n+(P900CK)-p-p+(Al800N)-Al(200)

    Hình II.2.1.2d: Mẫu Al(200)-n+(P900CK)-p-p+(Al800KK)-Al(200)

    Hình II.2.1.2e: Mẫu Al(200)-n+(P900CK)-p-p+(Al800KK)-Al(200)

    HìnhII.2.2.1: Etching bằng phương pháp thả nổi

    Hình II.2.2.2a: Mẫu0,52mm Al(200)n+(P900CK)pp+(Al 500N

    Hình II.2.2.2b: Mẫu0,38mm Al(200)n+(P900CK)pp+(Al 500N

    Hình II.2.2.2c: Mẫu0,18mm Al(200)n+(P900CK)pp+(Al 500N)

    Hình II.2.3.1: quá trình tạo ZnO bằng phương pháp sol-gen

    Hình II.2.3.2a: phổ truyền qua của màng ZnO:Al bằng phương pháp sol-gen.

    Hình II.2.3.2b: ảnh chụp SEM lớp ZnO

    Hình II.2.3.2c: So sánh hai mẫu trước và sau khi phủ ZnO

    Hình II.2.3.2d: Quá trình tái hấp thụ

    Hình II.3.1a: Các quá trình chính trong PECVD.

    Hình II.3.1b: Hệ PECVD bộ môn VLCR.

    Hình II.3.2.2b: Phổ Raman của màng có R=5 và các đỉnh “fit” Gauses

    Hình i.1.1: Máy Stylus profiler Veeco Detak 6M.

    Hình i.2.1: Hệ đo Hall: (a) thân máy, (b) nam châm vĩnh cửu tạo từ trường, (c) bộ giữ mẫu.

    Hình i.2.2: hình minh họa cách đo mẫu trong máy hall

    Hình i.3.1: Máy đo hồng ngoại.

    Hình i.3.2: Máy UV-Vis Jasco V530

    Hình i.4.1: Hệ đo đặc trưng I-V pin mặt trời.

    Hình i.4.2: cách mắc mạch đo đặc trưng I-V.

    Hình i.5.1: Máy SEM JMS-6480LV. I-V.




    LỜI MỞ ĐẦU


    Năng lượng là một nhu cầu thiết yếu của con người để tồn tại và phát triển. Trong đó, dạng năng lượng được sử dụng phổ biến nhất là điện năng vì chúng có thể phục vụ cho hầu hết mọi lĩnh vực trong đời sống. Những nguồn điện phổ biến hiện nay là thủy điện, điện hạt nhân, nhiệt điện Nhưng nhìn chung những nguồn cung cấp điện này không đáp ứng được yêu cầu của con người về lâu dài, đặc biệt là do những hậu quả mà chúng để lại cho môi trường. Do đó con người phải tìm một nguồn năng lượng mới để thay thế trong tương lai. Sử dụng năng lượng mặt trời là một giải pháp hứa hẹn nếu chúng ta có thể khai thác một cách hiệu quả. Vì đây là một nguồn năng lượng sạch và gần như vô tận. Từ khi pin mặt trời ra đời lần đầu tiên vào giữa thập niên chín mươi đã mở ra một hướng mới cho việc sử dụng năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, cho đến nay Pin Mặt Trời vẫn chưa được sử dụng phổ biến do giá thành cao và hiệu suất còn thấp. Các nhà khoa học và nhà sản xuất trên thế giới đã và đang không ngừng tìm kiếm những giải pháp để nâng cao hiệu suất và giảm giá thành của Pin Mặt Trời.

    Riêng ở nước ta, tình trạng thiếu điện thường xuyên đã gây ra không ít thiệt hại cho nền kinh tế và ảnh hưởng đến đời sống, sinh hoạt của người dân. Điều này đòi hỏi phải có thêm nguồn năng lượng mới bổ sung vào những nguồn năng lượng hiện có.

    Từ những lý do trên cùng với sự định hướng và dẫn dắt của Thầy hướng dẫn, trong đề tài này chúng tôi thực hiện bước đầu tìm hiểu lý thuyết và tiến hành chế tạo Pin Mặt Trời có cấu trúc cơ bản p-n và Pin Mặt Trời có cấu trúc p-i-n dựa trên đế Silic đơn tinh thể loại p. Nhằm phục vụ cho việc chế tạo pin, chúng tôi cũng tiến hành chế tạo và nghiên cứu một số tính chất của các đơn lớp n+ và p+ dựa trên phương pháp nhiệt khuếch tán. Ngoài ra chúng tôi còn khảo sát thêm một số đặc trưng của các lớp điện cực và lớp chống phản xạ bề mặt.





    Xem Thêm: Pha tạp đậm lớp n+ và p+ trên đế Si - Ứng dụng chế tạo pin mặt trời tiếp xúc p-n cơ bản và pin mặt t
    Nội dung trên chỉ thể hiện một phần hoặc nhiều phần trích dẫn. Để có thể xem đầy đủ, chi tiết và đúng định dạng tài liệu, bạn vui lòng tải tài liệu. Hy vọng tài liệu Pha tạp đậm lớp n+ và p+ trên đế Si - Ứng dụng chế tạo pin mặt trời tiếp xúc p-n cơ bản và pin mặt t sẽ giúp ích cho bạn.
    #1
  7. Đang tải dữ liệu...

    Chia sẻ link hay nhận ngay tiền thưởng
    Vui lòng Tải xuống để xem tài liệu đầy đủ.

    Gửi bình luận

    ♥ Tải tài liệu

social Thư Viện Tài Liệu

Từ khóa được tìm kiếm

Nobody landed on this page from a search engine, yet!

Quyền viết bài

  • Bạn Không thể gửi Chủ đề mới
  • Bạn Không thể Gửi trả lời
  • Bạn Không thể Gửi file đính kèm
  • Bạn Không thể Sửa bài viết của mình
  •  
DMCA.com Protection Status