n-i-p型非晶硅太阳电池中p/ITO界面特性研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,制备n-i-p型非晶硅(a-Si)太阳电池,采用反应热蒸发法制备ITO薄膜作为太阳电池的前电极。通过改变B2H6的掺杂浓度获得了不同晶化率的p层,详细研究了p层性能对p/ITO界面特性以及电池性能的影响。结果表明,在合适晶化率的p层上沉积ITO薄膜有利于优化p/ITO界面的接触特性,将其应用于n-i-p型a-Si太阳电池,能够显著改善电池的开路电压(Voc)和填充因子(FF),最终,在不锈钢(SS)衬底上获得了转换效率为6.57%的单结a-Si太阳电池。     

染料敏化太阳能电池的研究进展

近年来,染料敏化太阳电池由于具有低价格、易于制造成大面积和可接受的转换效率的潜力等优点而倍受关注.介绍了类似于植物光合作用的染料敏化太阳电池的工作原理,描述了主要由导电玻璃,半导体氧化物纳米薄膜,敏化染料,电解质和对电极组成的染料敏化太阳电池结构.对阳极材料改性技术、染料对DSSC性能的影响和电解质的研究新进展进行了综述.最后展望了染料敏化的电池的应用前景和今后的研究重点.     

不同掺杂比例对In掺杂CdS量子点敏化太阳电池的影响

采用简单的方法制备了铟掺杂硫化镉(In-doped-Cd S)半导体量子点,并将其作为敏化剂应用到量子点敏化太阳电池中。实验结果表明,In-doped-Cd S相对未掺杂Cd S的导带有所提高,光吸收发生红移,太阳能电池的短路电流、开路电压和光电转换效率均有所改善,当Indoped-Cd S的掺杂比例为1∶5,沉积次数为4次时达到最优,电池的光电转换效率达到了最大值(0.62%)。     

不同形貌TiO_2纳米棒对量子点敏化太阳能电池效率的影响

结合材料合成与器件制作,通过TiO_2纳米棒基量子点敏化太阳能电池光电转换性能研究,探讨影响电池性能的关键因素,并在电池制作过程中进行有针对性的优化,旨在提高量子点敏化太阳能电池的光电转换效率。在此采用水热合成法,探索了不同的水热合成条件,对TiO_2纳米棒形貌的影响,并且以CdS作为敏化剂制得了不同形貌的TiO_2纳米棒基量子点敏化太阳能电池。得出了水热合成条件为:15mL浓盐酸,15mL去离子水,150℃加热温度时效率最高的结论。     

n/p型掺杂非晶硅薄膜工艺优化研究

掺杂层与硅片衬底形成发射极和后背场,掺杂层薄膜质量是影响高效率太阳电池的重要因素之一。以载玻片为衬底沉积掺杂薄膜层后样品电阻为依据对太阳能电池n/p型掺杂非晶硅薄膜主要工艺进行优化。结果表明,n型掺杂非晶硅薄膜最优工艺为电流20.5 A,气压4.0 Pa,气体流量比H2:Si H4:PH3=50∶2∶4(sccm);p型掺杂层非晶硅薄膜最优工艺为电流23.5 A,气压5.5 Pa,气体流量比Si H4∶H2∶B2H6=2∶50∶4(sccm),沉积时间为30min,温度为200℃。     

n-β-FeSi2/p-Si异质结太阳电池的计算机模拟

主要以AFORS-HET软件来模拟n-β-FeSi2/c-Si(p)/μc-Si(p+)太阳电池的性能,讨论了发射区和μc-Si背场的特性对异质结太阳电池转换效率的影响。模拟结果发现:发射层的厚度增加会显著减低电池的短路电流密度,从而影响电池的转换效率;发射层的掺杂浓度也是影响异质结太阳电池光伏性能的一个重要参数;界面态对电池的影响是不容忽视的,为获得高效率的太阳电池,需尽可能将界面态缺陷密度控制在1010 cm-2/eV以下;微晶硅背场可有效提高太阳电池的转换效率,但要求背场掺杂至少要达到1019 cm-3以上。     

富勒烯C60电沉积方法制备染料敏化太阳能电池对电极及性能分析

采用电沉积的方法利用新型炭材料--富勒烯C60制备了染料敏化太阳能电池的对电极.用扫描电镜对富勒烯C60薄膜的表观形貌进行了表征,并检验了用此对电极组装的太阳能电池的短路电流、开路电压和填充因子.结果表明,电沉积得到富勒烯C60薄膜厚度和薄膜的热处理温度对电池的性能都有很大影响,在薄膜厚度27 nm和热处理温度400 ...     

SrO包覆TiO2光阳极的制备及性能

采用浸泡包覆的方法在染料敏化太阳电池的TiO2光阳极表面包覆了一薄层SrO,对TiO2光阳极和TiO2光阳极在饱和SrCl2溶液中浸泡不同时间得到的TiO2/SrO复合光阳极的紫外可见光谱进行了表征,并对SrO包覆TiO2光阳极制备的染料敏化太阳电池的光电转化率、单色光转化效率进行了测试。研究表明,包覆不同厚度的SrO后,在380nm左右出现红移现象,拓宽了可见光区吸收范围;在浸泡时间为20min时制备的具有TiO2/SrO核壳结构的光阳极具有高的转化效率,比同条件下制备的纯TiO2光阳极染料敏化电池的转化率提高了22.3%,单色光转化率提高了16%。     

Si基薄膜太阳电池绒面ZGO透明导电膜的研究

采用孪生对靶直流磁控溅射的方法在室温下制备高质量的Ga掺杂ZnO(ZGO)透明导电薄膜,用HCl腐蚀的方法获得满足光散射特性的绒面ZGO薄膜。制备的ZGO样品为具有六角纤锌矿结构的多晶膜,具有(002)方向的择优取向。腐蚀后,绒面ZGO薄膜的晶粒度减小,电阻率基本不变。在可见光范围内,绒面ZGO的反射率比平面ZGO的反射率下降了10%左右。将绒面ZGO薄膜应用于p-i-n型非晶Si薄膜太阳电池中,有效提高了太阳电池性能,使得电池的短路电流提高到17.79 mA/cm2,电池的转换效率增加到7.23%。     

SnO2致密层在染料敏化太阳能电池中的应用研究

在染料敏化太阳能电池中,半导体薄膜为其重要组成部分,是当前研究热点之一。为有效提升电池器件短路电流密度,在氟掺杂二氧化锡(FTO)导电玻璃上构建Sn O2致密层,制备出Sn O2-Ti O2复合半导体薄膜。结构形貌测试表明,Sn O2-Ti O2复合半导体薄膜厚度略大于Ti O2半导体薄膜。电化学测试明确,Sn O2-Ti O2复合半导体薄膜能抑制FTO导电玻璃上电子与电解液中氧化还原电对之间的复合反应,有效提升了电池器件的短路电流密度。光电流密度-电压曲线证实基于Sn O2-Ti O2复合半导体薄膜的电池器件短路电流密度达到了17. 53 m A/cm2,其光电转换效率为7. 28%,高于基于Ti O2半导体薄膜的电池器件效率6. 74%。     

PbS胶质量子点太阳能电池的性能参数及主要结构

基于胶质量子点(CQD)半导体材料的第三代薄膜太阳能电池,因为材料的量子尺寸调谐特性,在宽光谱太阳能发电领域有其独特的优势。该文将CQD薄膜近似为传统半导体材料,介绍了CQD太阳能电池的工作原理及表征电池性能的主要参数,指明了CQD材料与块半导体材料的差异,分析了影响CQD电池性能的材料方面的几个因素。按照研究的时间顺序,回顾了6种结构的PbS CQD电池发展情况及最新现状,指出提升材料性能,改进材料中光电转换过程的物理模型,及优化器件结构都能够帮助提高CQD电池的效率。     

CuCr_2O_4/TiO_2复合薄膜电极对染料敏化太阳能电池光电性能的影响

将制备的CuCr2O4纳米粉体以不同比例掺杂到TiO2粉体中制成浆料,采用丝网印刷法在FTO导电玻璃上制备CuCr2O4/TiO2复合薄膜电极。利用X射线衍射仪对复合薄膜进行晶型分析,数显测厚指示表测试复合薄膜的厚度,用光电转换测定仪测试了DSSC性能。结果表明,掺杂CuCr2O4纳米粉体能够提高电池的光电转化效率,当薄膜厚度为20μm、掺杂粉体的质量分数为2%时,薄膜电极具有良好的光电性能;与纯TiO2薄膜电极相比,光电转化效率提高了22.6%,达到6.5%。     

不同因素对铁磁性薄膜中表面自旋波频率的影响

为了了解铁磁性薄膜中表面自旋波的物理性质,采用量子格林函数方法研究了铁磁性薄膜中表面自旋波的频率,分析了温度、外磁场、表面交换耦合、表面各向异性、薄膜厚度和波矢对表面自旋波频率的影响.结果表明,声学和光学表面自旋波的频率随温度的升高而减小.随着外磁场、表面交换耦合、表面各向异性和波矢的增加,声学和光学表面自旋波的频率随之增加.随着原子层数的减小,声学和光学表面自旋波频率增大.但当薄膜的原子层数大于5时,薄膜厚度对声学和光学表面自旋波频率的影响很小.     

CdS/Cu2O太阳能电池的制备及膜厚对光电性能的影响

采用水浴法和电沉积法制备CdS/Cu2O复合膜,组装成异质结薄膜太阳能电池。通过改变薄膜的厚度,测试了不同厚度的窗口层和吸收层对太阳能电池性能的影响。实验表明,在400 nm厚的CdS薄膜上沉积30次Cu2O薄膜,所获得的复合膜具有最大的填充因子FF(为0.42)和光电转换效率η(0.05%)。并通过实验发现,适当减少CdS窗口层的厚度,可以提高光的透射率,产生更多的光生载流子,提高了光电转换效率。适当增加Cu2O吸收层的厚度,可以提高光的吸收率,产生更多的光生载流子,提高了光电转换效率。     

Influence of O/Ar ratio on the properties of NiO thin film grown with the method of radio-frequency magnetron sputtering

In order to obtain high quality NiO thin film grown with the radio-frequency magnetron sputtering method, the influence of O/Ar ratio on the structure, band-gap, resistivity and optical transmittance of NiO thin films were studied. It was found that the obtained NiO thin film showed (111) preferred orientation and higher transparency in the visible region. With the increasing of O/Ar ratio from 1∶7 to 8∶2, the optical transmittance of NiO thin films decreased and the optical band-gap was between 3.4 eV and 3.7 eV, and the sheet resistivity decreased from 5.4×107 Ω/□ to 1.0 ×105 Ω/□. Our study shows that the properties of NiO thin films can be adjusted in a wide range by adjusting the O/Ar ratio in the sputtering process.     

常压CVD淀积非晶硅薄膜的研究

本文应用常压CVD法制备出了α-Si薄膜,它是非晶硅太阳能电池的良好材料。采用X射线衍射、扫描电镜、红外透射谱和X射线光电子能谱对α-Si薄膜的结构和性能进行了研究,并给出了α-Si薄膜的淀积理论模型。     

Deposition methods and properties of polycrystalline CdS thin films

CdS thin film was used as a suitable window layer for CdS/CdTe solar cell, and the properties of CdS thin films deposited by pulsed laser deposition (PLD), chemical bath deposition (CBD) and magnetron sputtering (MS) were reported. The experimental results show that the transmittances of PLD-CdS thin films are about 85% and the band gaps are about 2.38–2.42eV. SEM results show that the surface of PLD-CdS thin film is much more compact and uniform. PLD is more suitable to prepare the CdS thin films than CBD and MS. Based on the thorough study, by using totally PLD technique, the FTO/PLD-CdS(150 nm)/CSS-CdTe solar cell (0.0707 cm²) can be prepared with an efficiency of 10.475%.     

双层亚铁磁磁性薄膜的磁矩研究

采用Heisenberg模型,利用线性自旋波近似和格林函数技术研究双层亚铁磁薄膜的磁矩,分析自旋量子数、层间交换耦合、各向异性参数及温度对双层亚铁磁薄膜磁矩的影响.零温时,层内交换耦合和各向异性不影响薄膜的磁矩.低温时（温度小于等于居里温度的三分之一）,当两格点的自旋量子数相等时,薄膜的磁矩不受层间交换耦合的影响,但随各向异性的增加而增加;当两格点的自旋量子数不等时,薄膜的磁矩随层间交换耦合和各向异性的增加而增加.零温时,两格点的自旋偏差（或量子波动）相等.     

补偿掺杂i层对n-ZnO/i-ZnO/p-Si薄膜太阳能电池性能影响的模拟研究

提出一种新型n-ZnO/i-ZnO/p-Si太阳能电池结构,使用AMPS软件对该结构太阳能电池进行了模拟研究,探索H,N杂质补偿掺杂形成本征i层对该结构太阳能电池的影响。研究发现在掺杂浓度为H=1.7×1017,N=2.8×1017时太阳能电池的转换效率可达15%,并对其转换机理进行了研究。     

Dependence of elastic strain field on the self-organized ordering of quantum dot superlattices

A systematic investigation of the strain distribution of self-organized, lens-shaped quantum dot in the case of growth di- rection on (001) substrate was presented. The three-dimensional finite element analysis for an array of dots was used for the strain calculation. The dependence of the strain energy density distribution on the thickness of the capping layer was investigated in detail when the elastic characteristics of the matrix material were anisotropic. It is shown that the elastic anisotropic greatly influences the stress, strain, and strain energy density in the quantum dot structures. The anisotropic ratio of the matrix material and the combina- tion with different thicknesses of the capping layer, may lead to different strain energy density minimum locations on the capping layer surface, which can result in various vertical ordering phenomena for the next layer of quantum dots, i.e. partial alignment, ran- dom alignment, and complete alignment.