氧化物层对Cr-MIS太阳电池性能的影响

本文报道了氧化物层对Cr-MIS太阳电池性能的影响。实验证明,氧化物层厚度约30(?)的电池性能较好。在100mW/cm~2的光强下,有效面积为1.3cm~2的Cr-MIS单晶硅电池,V_(oc)、J_(sc)、FF和η分别为0.545V、31.5mA/cm~2、67％和11.5％。在同样光照条件下,有效面积为3.14cm~2的Cr-MIS废次单晶硅电池,V_(oc)、J_(sc)、FF和η分别为0.541V、28.3mA/cm~2、64％和9.8％。     

SnO_2/Si异质结太阳电池的研究

在10cm~2的单晶硅片上,用喷涂热分解法制备了SnO_2/Si异质结太阳电池,在光强为100mW/cm~2(AM1.5)的ELH灯照射下,全面积电池的光电转换效率η=10.79％,其有效面积的效率已达到11.99％。氧化锡膜是喷涂一种四氯化锡的混合物到加热的硅衬底上沉积而成的。这种电池的效率在很大程度上取决于硅和氧化锡之间的二氧化硅绝缘层,其最佳厚度为10—20(?)。文中给出了这种电池的温度系数曲线。     

N型单晶碲化镉光电化学电池的研究——(Ⅰ)表面刻蚀与氧化还原偶选择

本文报道了光电极表面刻蚀、氧化还原偶性质对单晶n-GdTe光电化学电池性能的影响。采用恒电流电化学刻蚀处理,可大大提高光电流及填充因子,在短路条件下,电池的量子效率达0.86(波长λ=6328(?)),在X~(2-)/X_n~(2-)(X=S、Se、Te)三种溶液中,能量转换效率在9.7—15.6％之间。n-CdTe在多硫溶液中不稳定,当[S~(2-)]/[S]比大于1时有光致钝化现象。采用多碲溶液,电池在近10mA·cm~(-2)的光电流下连续操作171小时,电流仍无明显下降。 用电化学与光电化学方法测定了n-CdTe的禁带宽度、载流子浓度与平带电位。     

研制高效硅太阳电池的新进展

本文报道了我们研制的2×2cm~2、n~ /p硅太阳电池。它采用了绒面、硼背场、铝背反射器、Ti-Pd-Ag电极以及TiO_x-Al_2O_3双层减反射膜。在25℃、AM0条件下的最优样品电池输出功率达80.6mW。 实验表明:(1)硼背场导致电池开路电压增加50-60mV;(2)用1—2％的NaOH水溶液可腐蚀出接近于理想的绒面。这种表面结构与硼背场和TiO_x-Al_2O_3双层减反射膜相结合,使电池短路电流显著提高,与常规电池相比,约增加7.5mA/cm~2。     

钠离子在燃料电池中作用机制的研究

文章以镧锶钴铁氧化物(LSCF)-钐掺杂氧化铈(SDC)复合碳酸钠(Na_2CO_3)为电解质,组装固体氧化物燃料电池,分析Na+对电池性能的影响及其作用机制。Na_2CO_3在电解质中以无定形状态存在,起到粘合剂的作用,提高了电解质的气密性。电解质致密的微结构有利于隔绝电池两端的燃料和氧化剂,提高燃料电池性能。LSCF-SDC中掺入Na_2CO_3和NaOH后,燃料电池的输出功率密度峰值分别由未掺杂时的375 mW/cm~2上升到450 mW/cm~2和430 mW/cm~2,说明Na+对燃料电池的性能有着积极的影响。掺入K_2CO_3后燃料电池的输出功率反而降低,说明燃料电池性能的提升来源于Na+,而非CO32-。     

非晶硅p-i-n太阳电池

本文报道了p-i-n太阳电池的研制结果。以不锈钢为衬底材料,研制了9mm~2、1.3cm~2、2.5cm~2、9cm~2及25cm~2五种不同面积的电池。在不加减反射膜的情况下,各单项指标的最佳值分别是:V_(oc)=770mV,j_(sc)=8.7mA/cm~2,FF=0.42,η=2.7％。     

Pt/a-Si肖特基太阳电池的退火效应

我们用射频溅射代替电子束蒸发制作(?)100mm的太阳电池,Pt的消耗量仅万分之一克左右。为了消除射频溅射造成a-Si表面的损伤和界面态的增加,在电池制成以后对它进行了适当的退火,使V_(oc)和j_(sc)分别提高40％和30％左右。经退火和加上减反射膜的单体电池,其性能如下:V_(oc)=595mV,I_(sc)=14.1mA/cm~2,FF=0.49,η=4.1％(电池面积为     

CdS/p-Si异质结太阳电池的制备与数值模拟

采用物理气相沉积工艺制备了免掺杂的CdS/p-Si异质结太阳电池,通过数值模拟对影响电池效率的主要因素如前电极、背电极功函数材料及前、后表面复合速率进行模拟分析和优化。实验结果表明,CdS薄膜呈现[111]晶向择优生长,具有良好的结晶性。60 nm厚的CdS薄膜在500～1100 nm波长范围内具有较高的光学透过率,与Si的接触电阻ρc=3.1Ω?cm~2。In_2O_3薄膜的平均透过率和方阻分别为90.88%和74.54Ω/,能有效收集载流子。经过工艺优化,在25℃,AM 1.5测试条件下,得到CdS/p-Si异质结太阳电池(面积1 cm~2)效率为10.63%。数值模拟优化后,CdS/p-Si太阳电池的理论最高效率(power conversion efficiency,PCE)可达到25.36%。     

高效氮化硅抗反射膜MIS/IL及MINP硅太阳电池的研制

本文报道了用常规MIS/IL及MINP硅太阳电池工艺制备的超薄SiO_2膜进行低温、低压氨处理的结果。电池的I—V特性及转换效率明显提高。在氨气中直接制备超薄Si_xO_yN_z膜获得成功。采用简单工艺,分别制出全面积转换效率为13.5％(AM1.5,100mW/cm~2,25℃,面积1.02cm~2)的MIS/IL硅太阳电池及效率为16.1％(AM1.5,100mW/cm~2,25℃,面积1.11cm~2)的MINP硅太阳电池。     

MIS多晶硅太阳电池

本文对影响MIS多晶硅太阳电池效率的有关因素进行了分析,实验电池的转换效率达10.1％(100mW/cm~2,有效面积)。     

固体氧化物电池Sr2-xFe1.5Mo0.5O6-δ氧电极材料的电化学性能

本文系统研究了Sr缺位对Sr2Fe1.5Mo0.5O6-δ氧电极材料晶体结构、电导率和电化学性能的影响规律.结果表明Sr缺位导致晶胞体积增大,降低了氧溢出的温度,增强了材料内部晶格氧的活性,Sr1.95Fe1.5Mo0.5O6-δ材料具有最大的电导率为38.4 S/cm.Sr缺位提高了材料的氧还原反应活性,800℃时Sr2Fe1.5Mo0.5O6-δ、Sr1.95Fe1.5Mo0.5O6-δ、Sr1.9Fe1.5Mo0.5O6-δ对称电池在空气下的极化电阻分别为0.102、0.070和0.096Ω·cm2.燃料电池模式下,阳极支撑的NiO-YSZ(SL)/NiO-YSZ(FL)/YSZ/SDC/Sr1.95Fe1.5Mo0.5O6-δ单电池在850、800、750和700℃下的峰值功率密度分别达到1459、953、682和420 mW/cm2.电解池模式下单电池在20％H2O-H2、800℃和1.5 V电压下的电流密度达到-1300 mA/cm2.同时电解池在800℃和-500 mA/cm2条件下稳定运行了100 h,单电池的衰减速率约为0.001 V/h,表现出良好的运行稳定性.     

p-Al_xGa_(1-x)As/p-GaAs/n-GaAs太阳电池的最优化

采用GaAs扩散长度、电阻率与掺杂浓度的经验关系,考虑p-n结空间电荷区的产生和复合,计及10％的电极遮光面积及串联电阻R_s,在最佳单层抗反射膜条件下,以p-GaAs与n-GaAs区的掺杂浓度N_A、N_D及p-n结结深d_2为优化参数,用直角单纯形加速法对p-Al_xGa_(1-x)As/p-GaAs/n-GaAs结构的太阳电池作了最优化计算,得到了最佳电池的材料,结构参数以及最大AM0效率。讨论了电池性能与N_A、N_D、d_2、R_s的关系。分析了扩散长度的经验关系对优化结果的影响。     

Ga_(1-x)Al_xAs-GaAs异质面太阳电池的电子和质子辐照以及退火研究

本文报道了液相外延Ga_(1-x)Al_xAs-GaAs异质面太阳电池的电子和质子辐照以及退火试验结果。辐照电子能量为1MeV,积分通量为10~(12)—10~(15)e/cm~2;质子辐照能量为7.8MeV,积分通量为10~8—10~(12)p/cm~2。测定了辐照前后电池的电特性和光谱响应曲线。观察到结深与辐照损伤的明显关系。电子辐照的临界通量(?)_c>1×10~(15)e/cm~2,质子辐照临界通量(?)_c>1.02×10~(12)p/cm~2。经积分通量1×10~(15)e/cm~2的辐照,再在真空200℃进行热退火20小时后,短路电流得到全部恢复,输出功率恢复至原来的80％。     

非晶硅p-i-n电池中空穴的收集长度

测量p-i-n电池单色光的光生电流随外电压的变化,可得出空穴的收集长度。空穴的μτ乘积在3×10~(-9)—1×10~(-8)cm~2/V,空穴收集长度和电池的填充因子有对应关系。由收集长度随外电压的变化可解释电池的收集效率随外电压的变化,只有FF很差的p-i-n电池,偏置光强才影响光生载流子的收集。一般的p-i-n电池,在不加偏置光条件下测得的收集效率反映AM1光强下的情况,这使p-i-n电池的测试更加简单。     

砷化镓基系III-V族化合物半导体太阳电池的发展和应用(9)

正4.3半导体键合技术(SBT)制备的四~五结叠层聚光电池2014年9月,德国Fraunhofer太阳能系统研究所等单位报道,他们采用SBT研制的四结叠层GaInP/Ga As//GaInPAs/GaInAs聚光电池在324倍AM 1.5D光强下,达到了当前国际最高电池效率46.5%(5.42 mm~2)~[2]。四结电池分两步制备。首先在GaAs(晶格常     

电沉积Pt微岛对单晶n-Si光阳极行为的影响

用电沉积法在n-Si单晶表面上制得微细的不连续Pt岛,测得最佳的电沉积条件与最适当的氧化还原偶。在63mW/cm~2白光照射下,I_(sc)为21mA/cm~2,V_(oc)为0.57伏,转换效率达12.1％。 用SEM、XPS及AES测量n-Si/Pt电极表面。对实验结果进行了详细讨论。     

非对称气体扩散电极对空冷自增湿质子交换膜燃料电池性能的影响

通过对阴极和阳极气体扩散电极(GDE)采用不同厚度的碳纸、不同PEFE载量等方法研究了非对称气体扩散电极对空冷自增湿燃料电池性能的影响。通过实验得出:增大阳极扩散层厚度、减小阴极扩散层厚度均能提高电池性能,而且通过提高阳极疏水性,降低阴极疏水性,能够保证促进阳极保水和阴极排水,提高电池性能。得到的阳极PTFE含量60%,阴极PTFE含量20%的非对称型GDE组装的电池性能比PTFE含量40%的对称疏水GDE制备的PEMFC性能高5%,比商业的SIGRACET~(?)高9.16%。电池在50℃自增湿条件下工作的最大功率达到643.2mW·cm~(-2)。     

熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）系统建模与控制的研究现状与发展（续）

2　单电池模型文献中最常引用的单电池模型是Ｗｏｌｆ和Ｗｉｌｅｍｓｋｉ[4 ] (1983)的模型。它以两维、静态的形式处理单体的反应过程 ,考虑了电化学反应的气体利用率、电池组件与气流间的热传导、伴随总的流体增加的能量转换和电池组件与外界的热交换的关系等。采用分立的多孔电极模型可预测电流密度对电池温度和气体组分的依赖性。Ｗａｔａｎａｂｅ等[3 ] (1991)将Ｗｏｌｆ和Ｗｉｌｅｍｓｋｉ[4 ] 的模型推广到暂态的情形 ,并提出了一个新的基于经验的单体局部性能与工作条件的关系的方程。ＢａｒｂａｒａＢｏｓｉｏ[8] (1999)研究了气体…     

高分子量PEO基凝胶电解质在DSSC中导电性能的研究

选用4种高分子量的PEO((M)η=5×105、1×106、1.5×106、2×106)作为基质材料配制成凝胶电解质,并用于染料敏化太阳电池中.采用原子力显微镜(AFM)表征了PEO基凝胶电解质的表面形态结构.用DDS-llA型电导率仪测试了电解质的电导率,并且探讨了PEO的含量以及PEO的分子量与电解质电导率的关系.实验结果表明,随着PEO的含量与分子量的增加,凝胶电解质的电导率值呈非线性关系下降,PEO的分子量与电解质的电导率的关系满足类似Mark-Houwink方程.在光强1000W/m2条件下,采用线性扫描伏安法测试了组装电池的伏安特性曲线,电池的I-V曲线结果表明,分子量为5×105、1×106、1.5×106、2×106的PEO基凝胶电解质对应的电池的光电转化效率分别为4.12%、4.07%、4.17%和3.16%.     

准固态电解质的制备及在染料敏化太阳电池中的应用

以聚2-乙基-2-唑啉作为基体,1,4-丁内酯为有机溶剂制备准固态电解质并应用于染料敏化太阳电池(DSSC)。经过各个组成的优化,准固态电解质电导率(25℃)达到0.36mS·cm~(-1),DSSC的光电转换效率在100mW·cm~(-2)光强下达2.10%。通过在准固态电解质中加入添加剂4-叔丁基吡啶,DSSC的光电转换效率提高至2.57%。