题目：量子点太阳电池i层厚度对转换效率的影响研究

      太阳能电池是通过光电效应或者化学效应直接把太阳能转换为电能的装置，是21世纪重要的新型能源。当前，晶体硅光伏电池是光伏市场的主流，进入21世纪以来，当单晶硅电池的转换效率增长缓慢，最高纪录徘徊在25%上下，难以提高的时候，澳大利亚新南威尔士大学的M. A. Green提出了第三代电池的概念。量子点中间带电池结构是当前第三代光伏发电最热门的研究领域之一。量子点是一种低维纳米结构，可以提高低能量光子的吸收。

       InGaN化合物的带隙从0.7ev到3.4ev是可调的，覆盖了从近紫外到近红外的范围，这与太阳光谱范围一致，所以本论文选择这种材料作为研究对象。InGaN化合物还有许多其他优点：例如高电子、空穴迁移率、高饱和速率、低电子、空穴有效质量、高吸收辐射系数，这些优点使InGaN在现代电子和光电子应用方面很有前景。

       本文首先对太阳电池的基本原理进行分析，提出优化的p-i-n异质结整体设计，同时针对各参数与中间层厚度的关系进行了讨论和设定，包括短路电流、开路电压、铟含量、缺陷密度及中间层厚度；其次对比异质结相同参数的未掺入量子点电池整体的转换效率；再次对比分析同质结与异质结结构太阳能电话的性能；最后使用MATLAB软件模拟分析了有量子点和未掺入量子点结构的各项参数。

       经过模拟仿真和理论计算的分析，异质结有量子点结构太阳电池，在晶体缺陷密度为108cm-3时优化结构后获得了50.63%的最优仿真效率，在晶体缺陷密度为5×1018cm-3时优化结构后仿真得到21.85%最优效率。两种情况下最优i层厚度分别是1130nm和130nm。可见中间层厚度存在最优化的结构，这为制备高效率p-i-n结构太阳能电池提供理论和技术支持。