AFORS-HET太阳能电池模拟软件硅/PEDOT：PSS杂化光伏电池中的应用(2)
时间:2023-01-27 09:52 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
美国前总统克林顿1997年提出了“百万太阳能光伏屋顶计划”。德国、丹麦、美国等西方国家也开始拟定各自的国家新能源计划，在2004年德国率先制定好了本国的新能源发展计划，这很大程度上使得德国在之后的一段时间里对太阳能的研究走在世界前列，德国因此迅速抢占了光伏发电市场，当时可以毫不夸张的说，世界上每卖出两件太阳能设备，就有一件出自德国。随后世界各个发达国家也不甘示弱，纷纷斥巨资和人力加大对太阳能电池的研究。上世纪90年代，全球光电池组件的年销量增长率为20%，步入21世纪之后，年销量上升到40%。到目前为止，光伏产业已成为全球发展最快的产业之一。论文网 相比于其他国家快速发展的新能源产业，我国的新能源产业包括太阳能电池才刚刚起步，至今我国的能源供给依然是煤炭、石油和天然气，在我国的电力供应中，火力发电在电网中所占的比例超过70%，不仅如此，火力发电给我国带来了严重的污染，因此，调整能源结构、发展可再生资源必须提上日程。在2003年的时候，我国的制造太阳能电池的企业如雨后春笋一般出现，从此，我国的太阳能电池产业开始迅速崛起。 太阳能电池自从诞生以来，就受到了国内外学者的广泛研究和关注。衡量太阳能电池性能主要从两方面来看：转换效率和制造成本。迄今为止，单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24。7%，规模生产时的效率为18%[1]。最近几年，研究人员对有机太阳能电池研究产生了浓厚的兴趣。相对无机硅电池来说，有机材料较为柔软，容易制备且较为经济廉价。目前报道的有机太阳能电池实验室的最高光电转换转换率为10。6%[2]，虽然其转换率比较低，但是其成本优势足以使它在太阳能电池中占有一席之地，因此也得到了很多研究者的青睐。 就对太阳能电池的研究来说，西方国家特别是德国、美国起步较早，研究也较为深入，研究的太阳能电池也从一开始的硅电池、有机电池等等到近几年比较热门的有机/无机杂化太阳能电池，但是研究太阳能电池的实验仪器价格高昂、并且效率不高，因此往往需要与理论相结合，这就不可避免的需要借助一些数学方法，研究人员大都用Poisson方程来研究太阳能电池，然而求出的结果与实际相差甚多。为了提高模拟数据的精确度以及简化操作，德国教授R。Stangl开发了数值模拟软件-AROES-HET。这个软件可以将复杂的器件内部数据模拟出来，并且误差小，操作简单，我们可以随意的采取合适的模型用于模拟同质结或异质结太阳能电池[3]。这对各国学者研究人员尤其是不发达国家、缺乏实验仪器的人员来说无疑是一个好消息，并在一定程度上刺激的太阳能电池研究的发展。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766- 在深入了解AROES-HET模拟软件之前，我们有必要向大家介绍一下太阳能电池的工作原理、基本结构等。因为只有了解这些东西，模拟软件对我们来说才是有意义的。 1。2 太阳能电池的原理 1。2。1太阳能光谱 太阳是能量最强、天然稳定的自然辐射源，它的中心温度能量最高可达1。5×1。516 K,压强约为1016 Pa，内部发生由氢转化为氦的聚核反应。太阳能电池实际上是个能量转换装置，它将太阳辐射能转化成我们生产生活所需要的电能，因此，太阳能电池的输出效率的多少将会很大程度上取决于太阳所辐射的能量，通常我们假设太阳的辐射温度为5900 K。此外，太阳辐射能主要分布在0。4 um至0。76 um的可见光部分，红外线和紫外线部分的光线则较少。 (责任编辑：qin) |