喷涂沉积导电氧化物/硅异质结太阳电池和紫外光辐照试验

一、前言 在适当条件下沉积的铟锡氧化物(ITO)是一种简并的具有低电阻率的n型半导体,它在可见光区具有较高的透过率,除了作为透明导电膜外,还可以作为太阳电池的异质结材料。 J.Dubow等人和J.Shewchun用离子束溅射沉积在p型单晶硅上制备的ITO/Si异质结     

N型单晶硅衬底上非晶硅/单晶硅异质结太阳电池计算机模拟

采用德国HMI研发的AFORS-HET软件模拟了N型衬底非晶硅,单晶硅异质结太阳电池的特性,结果表明随着发射层厚度的增加,短路电流下降,电池的短波响应变差.在非晶硅,单晶硅异质结界面处加入不同的界面态密度(Dit).发现当Dit1012cm-2·eV-1时,电池的开路电压和填充因子均大幅减小,导致电池效率降低.当在非晶硅,单晶硅异质结界面处加入本征非晶缓冲层后,电池性能明显改善,但是缓冲层厚度应控制在30nm以内.模拟的a-Si/i-a-Si:H/c-Si/i-a-Si:H/n a-Si双面异质结太阳电池的最高转换效率达到28.47%.     

纳米非晶硅(na-Si:H)P-i-n太阳电池

该文报道了通过适当氢稀释(RH=15)和合适的衬底温度(Ts=170℃)下，用PECVD制备得到的宽带隙氢化纳米非晶硅(na-Si：H)薄膜，并将其用作pin太阳电池的本征层。经过电池结构和工艺条件的优化设计，在p／i，i/n界面插入渐变带隙缓冲层，制备出了glass／ITO／p—a-SiC：H／i—na-Si：H／n—nc-Si：H／Al结构的pin太阳电池。电池初始开路电压(Voc)高达0．94V，同时还能保证0．72的填充因子(FF)。光电转换效率(Eff)达到8．35％(AM1．5，100mW／cm^2)。     

CdS／CdTe－CdS／Cu_2S异质二重结薄膜太阳电池的设计与计算

根据半导体材料的性能参数，考虑光电压Ｖ和耗尽区宽度Ｗ的变化对光电流ＪＬ的影响，较严格地计算了ＣｄＳ／ＣｄＴｅ和ＣｄＳ／Ｃｕ２Ｓ两种异质结单晶薄膜太阳电池的光伏特性曲线。然后在的条件下，对由上述两种异质结构成的二重结太阳电池的ＣｄＴｅ、Ｃｕ２Ｓ厚度进行匹配，计算各种组合下二重结太阳电池的光伏特性曲线。理论证明最佳匹配厚度Ｈｍａｘ约为９．０６μｍ，最大短路电流、开路电压、转换效率分别为１４．２２ｍＡｃｍ－２、１．３Ｖ和１４、６８％。     

激子和载流子输运的研究：Ⅱ.有机p—n异质结固态太阳电池

在实验工作的基础上，提出双层ｐ－ｎ异质结有机太阳电池中激子和载流子输运的理论模型。假设只有扩散到结区的激子和该区产生的激子，才对形成光电流有贡献。这些激子被有机／有机界面的内建场离解成自由载流子。而后，电子在北红（ｎ型有机半导体）层传导，空穴在酞菁（ｐ型有机半导体）层传导。据此，讨论了双层异质结电池的填充因子和光电转换效率均比单层肖特基型电池获得改善的机制。结合实验分析，认为在北红／酞菁异质结电池中北红（Ｍｅ－ＰＴＣ）层和酞菁（ＣｌＡｌＰｃ）层之间存在Ｆｏｒｓｔｅｒ能量转移。     

制备温度对(a-C∶Fe)/Al_2O_3/Si结构光电转换效应影响的研究

采用脉冲激光沉积法在n-Si(100)衬底上制备氧化铝膜(Al2O3)和不同温度下的铁掺杂非晶碳薄膜(a-C∶Fe)。I-V特性曲线表明:制备的a-C∶Fe/Al2O3/Si异质结结构具有明显的整流特性和光伏效应,碳膜的制备温度对a-C∶Fe/Al2O3/Si结构电池光伏性能有显著影响。合适的沉积温度能显著增大异质结的开路电压和短路电流,进而增大异质结的光电转换效率,在碳膜制备温度为350℃时,异质结获得最佳光电转换效率。当制备温度超过350℃时,电池的开路电压与短路电流大幅度减小。通过对a-C∶Fe膜的拉曼光谱分析显示,随着制备温度的升高,非晶碳膜的结构经历了从类金刚石向类石墨化的转变,从而对电池的光电转换特性造成显著影响。     

酞菁铜/氟代苝酰亚胺异质结性能研究

合成一种氟代n型有机半导体材料2,5-二氟代苯基苝酰亚胺(D25DFPP),制备CuPc/D25DFPP异质结,研究异质结的结构和性能,并将其引入ITO/PEDOT:PSS/CuPc/D25DFPP/Al结构光伏器件。结果表明,D25DFPP与CuPc的紫外-可见吸收光谱有较好的光吸收互补特性。通过紫外光电子能谱(UPS)研究CuPc/D25DFPP异质结的电子结构,发现在两者的界面处同时存在能带弯曲和界面偶极作用,异质结中发生较强的电荷转移,并且两者能级匹配。异质结在120℃下退火后有较大的晶粒和较强的荧光猝灭,使得退火后光伏器件的光电转换效率比未退火时提高1倍以上,达到0.82%,显示在光电转换领域有着潜在的应用前景。     

CIGS/Si异质结太阳电池的数值模拟

利用软件wx AMPS模拟CIGS/Si异质结太电池的效率和不同工艺参数对电池性能的影响:前后端接触势垒分别为1.2 e V和0.21 e V,前(后)表面复合速率为1×10~7cm/s,选择功函数为5.4 e V的透明导电薄膜材料,p型CIGS的带隙和厚度为1.15 e V和3μm,并选择掺杂浓度为5×10~(16)cm~(-3)的n型硅片,最终模拟CIGS/Si异质结太阳电池的最佳效率为25.60%。希望该模拟数据为实际制备CIGS/Si异质结太电池作出正确的理论指导。     

p／i界面的缓变层对大面积（2790cm^2）a—Si：H太阳电池性能影响的研究

报道了在大面积（２７９０ｃｍ２）ｐ－ｉ－ｎ型ａ－Ｓｉ∶Ｈ异质结太阳电池ｐ／ｉ界面之间引入缓变层（ＣＧＬ∶Ｃ，ＣＧＬ∶Ｂ∶Ｃ）对电池性能影响的研究结果。实验发现，带有ＣＧＬ∶Ｃ的ａ－Ｓｉ∶Ｈ太阳电池性能的改善主要来源于开路电压的提高，带有ＣＧＬ∶Ｂ∶Ｃ的ａ－Ｓｉ∶Ｈ太阳电池性能的提高主要来源于填充因子ＦＦ的增加。提出了带有缓变层ａ－Ｓｉ∶Ｈ电池的能带模型，据此分析了ｐ／ｉ结附近载流子的复合动力学过程，从理论上解释了实验中所发现的现象。     

数字式光伏模拟器的研究与设计

为在光伏实验系统中模拟光伏电池外特性,克服自然条件下多种环境因素的复合影响和功率器件性能差异对电池输出特性的影响,实现温度、光照强度改变等条件下光伏电池真实外特性的模拟。设计了一种基于三相AC-DC整流器结构的光伏模拟器,硬件部分基于三相电压型PWM整流器,软件部分基于单二极管光伏电池模型的模拟算法,详细推导了模型参数的计算方法;采用电压电流双环控制策略,保证输出电压的跟踪精度及响应速度,并加入负载电流前馈补偿控制,提升直流电压抗扰动性能。模拟器能够精确模拟光照、温度及阴影遮挡等条件下的光伏阵列外特性,电压控制偏差为±0.001 V,响应时间为20 ms。     

铁电晶体热电转化回热循环的性能优化准则

考虑铁电晶体热电能量转化回热循环的有限时间性以及热阻和铁电介质的损耗等不可逆因素，定义回热循环能量转化的特征参量λ，对循环性能进行优化研究，给出铁电晶体热电转化最大输出功率状态下的优化准则以及功率与效率协调的优化准则，为回热式电晶体热电能量转化装置的优化设计提供理论依据。』     

敦煌地区大气气溶胶的辐射效应

利用敦煌地区1981～1983年地面实测的太阳直接辐射资料计算了该地区大气气溶胶的透射比及气溶胶对辐射削弱量，通过分析大气气溶胶的透射比与直接辐射、散射副射、S／Q、D／Q的关系以及气溶胶对辐射削弱量与气温、直接辐射、气熔胶透射比的关系，讨论了大气气熔胶的辐射效应，得出了一些初步结论，随着气溶胶透射比的增大直接辐射、Q、S／Q增大，D／Q减少；气溶胶对辐射的削弱增大时，气温减小，垂直于太阳光束面上的直接辐射减小，气溶胶透射比减小；在干旱地区晴空气溶胶对辐射的削弱占主导地位。     

地表水源热泵系统节能系数及环境影响研究

根据供暖空调的能耗过程,给出节能系数与用能系数的定义,基于热泵系统的运行模式,推导了制热或制冷工况的计算公式。还分析了以大气为冷源的空调系统产生城市热岛效应后的能耗附加值。按现有水源热泵运行性能给出了用能与节能系数定量值,计算了单位水量、单位温变的节能与环保效益。研究表明:地表水源热泵系统节能系数在0.37～1.00之间,热岛效应后的能耗附加值达20%,1.0m3地表水温变1℃节能量达1.55～4.18MJ/ (m3·℃),减少二氧化碳排放达(1.4～2.03)×10-3kg/(m3·℃)。     

铁电晶体热电转化回热循环的优化准则

应用有限时间热力学理论，对铁电晶体热电转化回热循环的优化性能进行研究，考虑了循环中热阻及铁电晶体内部损耗这两个主要不可逆因素。得到新的优化准则及一些重要新结论，诸如求得循环的最大输出功率及其相应的效率、电流和特征参量等。结果可为铁电晶体电热转化装置的优化设计和最佳工作状态选择提供新的理论依据。同时还指出有关文献中的错误。     

兴建水利水电工程对下游洪水频率计算的影响

水利水电工程建设对洪水的影响已成为一个不可避免的现实问题。针对这种情况,本文主要探讨:(1)洪水系列资料是否存在一致性的检验;(2)当系列缺乏一致性时,以什么标准进行还原;(3)还原计算的方法;(4)若用非一致性系列资料推求设计洪水,将会产生的偏差。     

双效复叠吸附式制冷循环的研究

为克服吸附式制冷能量利用效率不高的缺点,采用硅胶-水、分子筛-水分别作为两级循环的工作对以及两级循环中都用分子筛-水为工作对,构造了两种双效复叠式制冷循环.该循环可有效利用第二级循环的吸附热、析出蒸汽的显热,能有效提高热力完善度.建立了计算机模型,对系统和影响性能的一些参数进行了分析讨论.     

双效复叠吸附式制冷循环的研究

为克服吸附式制冷能量利用效率不高的缺点，采用硅胶－水、分子筛－水分别作为两级循环的工作对以及两级循环中都用分子筛－水为工作对，构造了两种双效复叠式制冷循环．该循环可有效利用第二级循环的吸附热、析出蒸汽的显热，能有效提高热力完善度。建立了计算机模型，对系统和影响性能的一些参数进行了分析讨论。     

充电无功功率对无功计量的影响

本文以实例分析了充电无功功率对无功计量的影响，并就功率因数调整电费办法的局限性进行了阐述。     

地热能道路融雪过程的临界融化面积比现象

建立了地热能道路融雪过程的理论预测模型,其中考虑了雪层的毛细作用与热质交换特性。对融雪过程中临界融化面积比现象的产生机理进行了深入分析。结果表明,临界融化面积比不随加热流体温度、环境条件以及埋管布置(埋深和间距)等因素而变化,是由埋管布置本身导致的不均匀路面热流以及雪层本身的多孔特性二者共同作用的结果。与加热流体温度相比,埋管布置和待融时间对融雪时间的影响更大,是融雪系统优化设计的最重要因素。     

三峡工程的经济分析探讨

长江三峡工程是一项投资大、防洪、发电、航运等综合效益也大的巨型工程。本文通过对三峡工程的投入产出分析和技术经济比较,得出三峡工程在经济上是可行的。与替代方案相比,三峡工程是优越的、