多曲面槽式聚光太阳电池发电性能研究

提出一种新型多曲面槽式太阳聚光器,用于太阳能聚光光伏发电应用,其结构主要由多块铝板拼接成多个曲面并固定在型材上.聚光接受体为太阳电池.对平板多晶硅太阳电池和槽式聚光多晶硅太阳电池的发电性能进行实验比较,结果表明,无论在晴天或多云天气,槽式聚光太阳电池发电系统均能提高输出电功率,最大输出电功率是其不聚光时的4.4倍.在测试时间,内聚光光伏发电系统总输出电功率最大值是其不聚光时的4.30倍.     

硅太阳电池工程用数学模型参数的优化设计

根据硅太阳电池工程用数学模型,利用matlab/simulink模块建立了硅太阳电池阵列仿真模型.根据太阳电池组件仿真结果和实际测量结果的比较,分析了硅太阳电池工程用数学模型系数对仿真模型的输出特性精度的影响,并提出了不同太阳辐射强度时硅太阳电池工程用数学模型中系数b的优化设计计算公式.仿真结果表明,利用优化设计计算的参数可提高太阳电池阵列仿真模型的输出特性精度.     

基于MoOx选择性接触的SHJ太阳电池研究进展

非化学计量比氧化钼即MoOx是一种n型半导体材料,能够取代硅异质结太阳电池中的p型非晶硅,输运n型晶体硅中的光生空穴.基于MoOx空穴选择性接触的硅异质结太阳电池已经取得了高达23.5％的效率,并且有望降低生产成本.总结了基于MoOx空穴选择性接触的硅异质结太阳电池的研究进展,综述了电池的空穴输运机制,为优化光伏器件性能和设计新型太阳电池提供一定借鉴作用.     

单体硅太阳电池的技术参数

单体硅太阳电池是经一定串、并联组合,可构成具有各种光电性能的组件或太阳能发电阵列(见表1所示)。     

冶金硅太阳电池发电性能研究

分析了冶金硅的特性,并用改进的工艺来制备冶金硅太阳电池和组件,用该组件建设了太阳能发电站。介绍了冶金硅太阳能发电站的运行状况。     

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.     

硅太阳电池模型参数的一种解析方法

通过对硅太阳电池的数学模型进行分析,给出了一种利用硅太阳电池的开路电压、短路电流以及最大输出功率点处的电压、电流确定模型参数的方法.对两种硅太阳电池进行了仿真及实验测量.数据分析结果表明该方法确定的模型能够反映硅太阳电池的特性.     

太阳电池组件户外性能测试

为了研究在户外工作条件下太阳电池组件的实际工作性能,在一天过程中的太阳电池组件V-I特性、组件温度、环境温度和太阳辐照度被测试。结果发现:影响太阳电池最大输出功率的主要因素是太阳辐照度;工作温度对电池组件的效率影响较大,同时高的工作温度还会使最大功率电压降低很多;太阳光谱对太阳电池组件的输出性能也有一定的影响,当辐照主要以散射为主时,太阳电池组件有更高的转化效率。     

国外专利报道(9)

太阳电池1太阳电池及其制造方法以及太阳电池的制造设备(日本专利,2003年)2单结晶晶片及太阳电池单元(日本专利,2003年)3太阳电池(日本专利,2002年)4太阳电池及其制造方法(日本专利,2002年)5薄膜多晶太阳电池及其形成方法(日本专利,2002年)6硅薄膜的形成方法及硅薄膜太阳电池(日本专利,2003年)7粗蚀刻硅太阳电池的工艺(德国专利,2003年)8薄膜太阳电池及其制造方法(日本专利,2003年)9太阳电池组件及其制造方法(日本专利,2003年)10太阳电池组件(日本专利,2003年)11太阳电池基板构成方法(日本专利,2003年)12太阳电池及其制造方法(日本专利,2003…     

空间用新型太阳电池抗辐照特性

为了满足航天器电源系统对太阳电池的不同要求,研制多种性能和多种结构的新型太阳电池是十分必要的。研制了砷化镓(GaAs)太阳电池、薄型BSFR硅太阳电池、绒面薄型BSFR硅太阳电池等新型空间用太阳电池,并将这些太阳电池与常规BSFR硅太阳电池和BSR硅太阳电池的电性能和抗辐照性能进行了比较,砷化镓太阳电池有着最高的性能和最好的抗辐照性能,单晶硅太阳电池的电性能和抗辐照性能由电池的厚度,表面形貌及基体材料的电阻率决定。展望了这些太阳电池的空间应用前景。     

PECVD低功率沉积氮化硅薄膜研究

为了减少太阳能电池氮化硅薄膜生产工艺中的缺陷、提高太阳能电池的转换效率,采用等离子增强化学气相沉积法在射频功率较低的条件下,对N型单晶硅片表面进行氮化硅沉积,获得与高射频功率沉积时相同膜厚和折射率的氮化硅膜,通过试验分析了低功率沉积工艺对电池电参数、对膜厚均匀性的影响。结果表明,在低功率沉积工艺条件下,有助于改善膜厚均匀性,使膜厚不均匀度由12%下降到6%,太阳能电池转换效率提高了0.05个百分点。     

N型双面单晶硅电池生产工艺探索

阐述了一种基于标准晶硅太阳能电池生产线的N型双面晶硅电池制作工艺流程。制作得到了正面平均效率达17.0%、背面平均效率达14.7%的N型双面单晶硅电池。实验中制备的N型电池片最高综合效率达20.2%,在此基础上还具有很大的提升空间。该制作工艺流程对于N型晶硅电池的大规模生产具有重要的参考价值。     

晶体硅材料太阳电池的光吸收率仿真研究

通过理论分析、仿真和实验测试,确定了影响晶体硅太阳电池太阳吸收率的主要因素,其中铝背反射器、硅片表面形貌、硼扩散对太阳吸收率的影响较为显著,硅片厚度、磷扩散的影响相对较低。采用有陷光结构的高效硅电池能明显降低电池的太阳吸收率,滤光玻璃盖片叠层电池太阳吸收率比普通玻璃盖片叠层电池低16.2%。     

高方块电阻发射区对单晶硅太阳电池性能影响

研究通过提高发射区的方块电阻和采用合适的工艺技术,制备了性能优良的单晶硅太阳电池。采用丝网印刷技术制备了40Ω/□常规发射区和60Ω/□高方块电阻发射区单晶硅太阳电池并对其性能进行了分析研究。扩展电阻法分析表明:60Ω/□发射区的表面活性磷杂质浓度和结深比40Ω/□发射区的分别降低了12.8%和14.9%。尽管60Ω/□发射区太阳电池的串联电阻增加了0.141Ω/cm2导致填充因子下降了1.24%,但是短路电流密度和开路电压分别提高了1.31 mA/cm2和1.2 mV,最终转换效率仍然提高了0.4%。     

薄膜太阳能电池在荒漠电站的应用前景分析

以内蒙古阿左旗某MWp级并网太阳能光伏发电工程为例,通过对相同容量多晶硅和非晶硅/微晶硅薄膜光伏发电单元在发电量、占地面积、初投资等方面的比较,得出在荒漠地区建设大型并网光伏电站,非晶硅/微晶硅薄膜电池的综合经济效益优于多晶硅的结论。认为非晶硅薄膜电池在我国大型并网光伏发电领域应用前景广阔,发展潜力巨大。     

Double antireflection coating layer with silicon nitride and silicon oxide for crystalline silicon solar cell

Anti-reflection coating (ARC) film effectively reduces the reflection of sunlight on the silicon wafer surface and then increases substantially the solar cell conversion efficiency. In this work, we carried out experiments to lessen the reflectance and thus improve the conversion efficiency with double AR coating layer with silicon nitride and silicon oxide by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) for the silicon solar cells. The optimized thicknesses and refractive indices of each ARC layer were calculated with Essential Macleod program and the theoretical method. The single antireflection layer of silicon nitride was applied with 800 Å thickness and its cell showed the conversion efficiency as 17.45 %. For the double layer AR coating (DLARC), silicon nitride layer was deposited first using SiH₄ and NH₃, and then, silicon oxide was deposited with SiH₄ and N₂O. The thicknesses of SiN_x and SiO₂ were 800 Å and 1400 Å for DLARC-1 and 500 Å and 1000 Å for DLARC-2, respectively. As a result, the reflectance of DLARCs was lower than single SiN_x and then yielded increase of short-circuit current and conversion efficiency. The completed solar cell with DLARCs showed conversion efficiencies of 17.57 % for DLARC-1 and 17.76 % for DLARC-2. This indicates that the double AR coating layer is effective to obtain the high efficiency solar cell with PECVD.     

Influence of Resource Allocation in PV Technology Development of Japan on the World and Domestic PV Market

This paper analyzes influence of resource allocation in R&D of solar cells in Japan. First, it estimates solar cell price in Japan in the case resource allocation for R&D of crystalline silicon solar cells was not significantly reduced, but maintained almost constant level. For the projection, it does not use experience curve, but models technological progress, price reduction, of solar cell in Japan with a variable technology knowledge stock by excluding mass production effects. Second, solar cell prices in other countries are estimated based on their market share in the global solar cell production. The estimated solar cell price in Japan under the assumed resource allocation decreases by about 30% compared to the actual one and it, therefore, could be competitive to the estimated solar cell prices in China and Taiwan. In this case, Japan could maintain its top market share in the global solar cell production several years longer. Instead of the Japan's Feed‐in Tariff with subsidy, net‐metering without subsidy is enough for keeping almost the same internal rate of return of residential PV systems for new and existing houses. This paper will be helpful to cost‐effective R&D planning by a modeling and simulation approach.