新型高效有机小分子太阳电池研究

新型高效有机小分子太阳电池作为下一代缓解能源危机的新型光伏器件,具有制备工艺简单、柔性、质轻及成本低等突出优势,为解决能源问题提供了一条新途径。针对其有待于进一步提高的器件效率和稳定性等问题,从其器件结构原理及性能参数分析入手,对器件效率的提高、稳定性的改善以及大面积器件的制备等方面的研究作了深入探讨。     

光对聚合物太阳电池的影响

以聚合物有机太阳电池作为研究对象,研究光照对有机太阳能器件性能的影响。发现在连续光照的情况下,器件的各项性能都发生变化。有机薄膜经过热处理后,增加了光的透过率,有机活性层经过140℃热处理,该器件的光电转化效率最大。     

有机薄膜太阳电池

文章阐述了有机薄膜太阳电池的工作原理,旨在提高光电转换效率的最新研究。为了推进有机薄膜太阳电池的实用化,不仅要降低成本,而且应不断提高效率和耐久性,力求达到综合性能和性价比最佳的目的。     

过去十年硅太阳电池研究的进展

光伏界的专家们曾经认为硅太阳电池转换效率在实际器件上的极限为20%.在过去十年中不仅硅电池的性能已大大超过了这一极限,连聚光和非聚光硅电池板也达到了这个效率.本文着重介绍国际上硅太阳电池研究在过去十年的进展.     

非晶硅太阳电池进展和展望

综述了非晶硅（ａ－Ｓｉ）太阳电池在研究、开发和应用方面的新进展。采用Ｈ２稀释和较低衬底温度、防止Ｏ２、Ｎ２等杂质沾污、用氘代替Ｈ２等工艺提高ｉ层质量;在ｐ／ｉ界面间生长适当的缓冲层以得到良好的ｐ／ｉ界面、优化三结迭层电池结构;目前,１ｃｍ２电池和９００ｃｍ２组件的稳定转换效率分别达１４％和１０．２％,为ａ－Ｓｉ电池的大规模应用展现了良好前景。介绍了美国Ｓｏｌａｒｅｘ公司在大面积多结电池组件生产化工艺研究方面的经验,强调严格控制ＴＣＯ的沉积条件是重要的环节。同晶体Ｓｉ电池比较,ａ－Ｓｉ电池生产具有易于进行大面积自动化生产、原材料省、能耗低等特点,使它可能成为建造全球太阳电池发电网的主要侯选者。     

新型高效有机太阳电池研究获进展

近日,中科院长春应化所承担的“新型高效有机太阳电池研究”项目通过由中科院前沿科学与教育局组织的专家验收。专家组认为,该项目在高性能光伏聚合物的设计合成、新型受体和界面材料的合成和高效光敏薄膜与大面积器件制备技术等方面取得重要进展,为批量化生产线的建设奠定了基础。     

太阳电池表面温度对发电效率的影响研究

为研究太阳电池发电效率与其表面温度之间的关系,利用冰槽将电池表面温度降低至0℃,然后通过环境温差自然升温,测得表面温度在0～40.9℃、0～48.6℃和0～46.3℃范围内的三组实验数据。实验结果表明:太阳电池输出功率与其表面温度呈强负线性相关性;随着表面温度的上升,发电效率变化率均为负值;表面温度越高,当上升其表面温度时,发电效率下降得越快。根据实验结论提出了由散热模块和微型风扇组成的双重冷却方案,该方案具有无源冷却的特点,为提高太阳电池的发电效率提供了新的思路。     

提高太阳电池转换效率研究的最新进展

太阳电池作为可再生能源及主要的航天器电源,提高其光电转换效率一直是人们研究的重点.主要从设计特定的电池结构、改进电池的加工工艺、开发新型电池材料等方面,结合国内外最新进展,系统论述了提高电池光电转换效率的方法,为提高太阳电池转换效率提供了理论基础.     

铜铟镓硒薄膜太阳电池的应力问题

分析了CIGS太阳电池的总应力来自于单层膜中的沉积应力及膜层界面间的相互作用.计算得出Mo薄膜与CIGS薄膜界面晶格失配度最大,表明相对于其他界面,该界面的应力值较大.而作为缓冲层的CdS薄膜有效地改善了吸收层CIGS薄膜与窗口层ZnO薄膜的界面应力.而对于柔性衬底材料的PI薄膜,如何解决因其较大的热膨胀系数造成的热应...     

QE测量在晶体硅太阳电池研究中的应用

介绍了量子效率测量的原理以及此项技术在太阳电池研究中的应用。通过对晶硅太阳电池量子效率的测量,分析了不同设备和工艺参数对太阳电池量子效率的影响,为优化生产工艺,提高电池性能提供有力的依据。     

基于植物色素染料敏化太阳电池的制备

对基于不同种类植物色素的染料敏化太阳电池进行了制备与性能研究。首先从华中地区常见的12种植物的花和叶中提取色素,然后用以敏化二氧化钛电极,并用紫外-可见吸收光谱仪对其吸收特性进行测量与分析,最后进一步组装了染料敏化电池器件,对器件光电性能进行了表征。研究发现,这些色素对可见光具有良好的吸收,植物色素染料敏化的电池中,红花夹竹桃叶子染料敏化电池的光电转换效率最高,达到了2.62%。同时也对两种植物色素协同敏化的电池器件特性进行了探究。     

锍阳离子液体在染料敏化太阳电池中应用

S144TFSI与S221I离子液体是一种新型的室温离子液体,其高沸点,不易挥发等优点使其能应用于染料敏化太阳电池中.测定了不同膜厚的TiO2光电极.不同体积比的S144TFSI与S221I组成的电解质体系以及添加剂TBP与LiI的加入对太阳电池性能的影响.实验表明.制取10 um左右厚度的TiO2电极.选取S144TFSI与S221I体积比为1:1的电解质,加入0.5 mol/L的TBP,0.2 mol/L的Lil能提高电池性能.     

太阳能发电面临的挑战与机遇

在所有可再生能源中,光伏太阳能只占一小部分,然而在早期采用它的国家中,如日本和德国,却对全球工业体系起到了促进作用,对未来能源需求产生了意义深远的影响。讨论了光伏模块的当前成本和计划中的成本以及为了拓宽光伏太阳能的应用,材料科学能够为降低此成本壁垒而作出贡献的途径。文章对当前统辖市场的相对成熟的单晶硅光伏电池和有可能降低光伏模块成本的薄膜光伏电池进行了比较,指出薄膜光伏电池的转换效率需要提高而且应该能够进行大规模生产。文中给出了当前碲化镉光伏电池材料研究的一些实例,并对它们应如何在将来进行改进提出了建议。     

新型纳米太阳电池研究进展

分析了基于不同纳米材料的新型太阳电池的基本概念,如基于纳米线的径向pn结太阳电池、染料敏化太阳电池、纳米量子点太阳电池,简述了它们的各自特点及近期的研究进展.预期了高效率、低成本的纳米太阳电池将会对未来光伏产业发展产生的重要影响.     

a-Si太阳电池p层微晶结构的研究

用氢气稀释的硼烷及不同氢气稀释浓度的硅烷[n(H2)/n(SiH4)=100,n(H2)/n(SiH4)=10]作为气相反应先驱体,采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)制备出掺硼的非晶氢化硅薄膜。通过拉曼光谱、激活能测试、暗电导测试表明,高氢气稀释浓度的硅烷在一定的掺杂比时[n(B2H6)/n(SiH4)=1%],沉积出的非晶氢化硅出现了微晶结构,暗电导率可达10-1Ω-1·cm-1,激活能可达0.2eV左右,接着又用μC Si∶H与传统所用的a SiC∶H分别做电池的p层,比较了二者的I V特征,发现μC Si∶H作为电池的p层有更大的优越性。