【摘要】 焦学敬等基于Stone-Wales缺陷演变理论与分子动力学、Monte Carlo计算方法, 进行了碳纳米管(CNTs)对接成异质结器件的计算模拟。

1.首先我们可以对异质结结构优化,使异质结趋于稳定,最终达到我们想要的结构。

 

焦学敬等[1]基于Stone-Wales缺陷演变理论与分子动力学、Monte Carlo计算方法, 进行了碳纳米管(CNTs)对接成异质结器件的计算模拟。首先, 他们研究了不同管型CNTs的端帽打开并对接形成异质结的过程。研究结果显示, 对接初期在对接处先产生大量的缺陷, 以促进反应的发生。 这些缺陷趋向于演变成稳定的六元环结构, 或者五元环/七元环的结构, 使异质结趋于稳定。

 

2.模拟异质结的性质,使其符合我们的预期。

 

针对硅异质结电池中可否不用缓冲层的问题,崔介东等[2]模拟计算了有无本征缓冲层和不同的薄膜硅/晶体硅界面缺陷态密度情况下ITO/a-Si/c-Si/Ag异质结电池的光伏特性。通过模拟计算发现,薄膜硅/晶体硅的界面缺陷态密度是决定电池性能的关键因素,随着界面缺陷态密度的增加,填充因子(FF)迅速降低,电池性能下降.在不考虑界面态的情况下,本征层缓冲层的引入可以改善电池特性,使电池效率有所提高;而当考虑界面态的影响时,本征层的引入反而不利于电池性能的改善,开路电压降低,电池效率降低;并且随着界面缺陷态密度的增加,本征层的引入造成电池效率降低的幅度加大;当界面缺陷态面密度超过1012cm-2,则严重影响了电池的效率。结果表明:如果能够通过氢处理等手段有效地钝化晶体硅表面,降低界面缺陷态密度,则不采用缓冲层也应得到高效率的a-Si/c-Si异质结太阳电池。这对面向产业化的过程中,简化电池制备工艺有着重要意义。

 

参考文献

[1] 焦学敬, 欧阳方平, 彭盛霖, 李建平, 段吉安, 胡友旺. 碳纳米管对接成异质结器件的计算模拟. 物理学报, 2013, 62(10): 106101. doi: 10.7498/aps.62.106101

[2] 崔介东, 刘丰珍, 张群芳. 非晶硅/晶体硅异质结电池的模拟计算[C]// 中国太阳能光伏会议. 中国可再生能源学会;四川大学, 2006.

 

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