不同反射率双面太阳电池背面综合转换效率差异性研究

双面太阳电池是指硅片的正面和反面都可以接受光照并产生光生电压和电流的太阳电池,由于受到结构等各种因素的影响,目前还没有完善的测试方案用于双面太阳电池的完整测试。基于太阳能仿真环境PC1D,采用控制变量的方法来测定电池背面反射率对双面太阳电池综合转换效能的影响,研究了双面电池在不同背面受光条件下的测试结果,得出电池背面背景反射率增大时,双面太阳电池的综合转换效能的变化规律;确定了双面电池合理的测试条件,给出了双面电池科学的测试方案。结论对双面太阳电池的测试和应用具有重要意义。     

高效率n型硅离子注入双面太阳电池

为进一步提升n型硅双面太阳电池的转化效率,采用了磷离子注入技术制备n型硅双面太阳电池的背场.基于离子注入技术准直性和均匀性好的特点,掺杂后硅片的表面复合电流密度降低到了1.4×10-13 A/cm2,隐性开路电压可达670 mV,且分布区间更紧凑.在电阻率为1～3 Ω·cm的n型硅片基底上,采用磷离子注入技术工业化生产的n型硅双面太阳电池的正面平均转化效率达到了20.64％,背面平均转化效率达到了19.52％.内量子效率的分析结果显示,离子注入太阳电池效率的增益主要来自长波段光谱响应的提升.     

衬底参数及界面特性对硅异质结电池性能的影响

针对a-Si:H(n)/c-Si(p)双面异质结太阳电池结构,数值研究了不同p型单晶硅衬底厚度、氧缺陷密度、电阻率以及异质结界面缺陷态密度与电池转化效率之间的关系.结果表明:异质结界面缺陷态密度是影响电池性能的最主要因素,衬底前表面界面缺陷密度增大,主要降低开路电压和填充因子,衬底背表面界面缺陷态密度主要影响短路电流和填充因子.其次,p型硅衬底厚度减小和氧缺陷密度的增大,均导致短路电流密度下降,电池转化效率降低,特别是在界面缺陷态密度较低时,氧缺陷密度对电池性能影响较大;最后,在衬底前表面界面缺陷态密度为5×1010 cm-2,后表面界面缺陷态密度为5×1010 cm-2以及氧缺陷密度为109 cm-2时,衬底电阻率存在最优值1 Ω·cm.     

背表面场结构参数对双面太阳电池电流特性的影响

针对正面光照、背面光照及双面光照三种不同光照条件,利用TCAD半导体器件仿真软件全面系统地分析了背表面场结构参数对P型双面单晶硅太阳电池内量子效率(IQE)和短路电流密度(JSC)的影响。仿真结果表明:在300~700 nm短波段范围,双面光照情况下的IQE主要由BSF结构对背面光照光生载流子的影响决定。在700~1200 nm长波段范围,双面光照情况下的IQE主要由BSF结构对正面光照光生载流子的影响决定。当BSF扩散深度一定时,随着BSF表面浓度的增大,双面光照情况下JSC的变化特点与背面光照情况一致。BSF结构的变化对正面光照情况下JSC的影响较小((35)JSC=0.26×10~(–3)A/cm~2),而BSF结构参数的变化对背面光照情况下JSC的影响较大((35)JSC=10.59×10~(–3)A/cm~2),BSF结构对背面光照光生载流子的影响是导致双面光照JSC出现大幅变化的主要因素。     

P型双面单晶硅太阳电池单元宽度的优化北大核心CSCD

在正面光照和背面光照两种条件下,利用半导体器件仿真软件分析了单元电池宽度对产业化P型双面单晶硅太阳电池电学性能的影响。为进一步提高双面太阳电池光电转换效率,对单元电池宽度进行了优化。仿真结果表明,在正、背面光照条件下,随着单元电池宽度的增大,双面电池短路电流密度均增大;当单元电池宽度较小时,正、背面短路电流密度增大较迅速。随着单元电池宽度的增大,正、背面开路电压均增大,而正、背面填充因子先增大后减小。当正、背面入射光强一定时,存在最优的单元电池宽度,使得双面太阳电池转换效率达到最大值。随着单元电池宽度的增大,正面和背面光电转换效率均先增大后减小,但正、背面光照条件下的最优单元宽度不同。当单元电池宽度一定时,存在最优的正、背面栅电极间距。     

非晶硅太阳电池应用和开发的新进展

评述了ａ－Ｓｉ电池的工艺优势、开发水平，市场现况、应有和领域及发展趋向。     

第二讲:太阳电池

2.1太阳电池的基本发电原理光伏发电系统中成本最高的部分当数太阳电池,也称为光伏电池。它是光伏发电系统中科技含量最高的部分,是光伏发电系统的核心,也是目前光伏发电系统普及和发展的瓶颈。太阳电池本体研究主要集中在物理学、材料学和微电子学等领域。     

双面PSD器件的工艺研究

双面PSD器件具有很高的灵敏度、良好的瞬态响应特性、紧密的结构以及简单的处理电路等优点。介绍了PSD器件的制作技术。重点介绍了利用微细加工技术进行双面两侧分流电极型PSD的制作,解决了双面对准光刻技术的工艺难题,为双面高精度PSD器件的制作提供了一条工艺技术途径。     

纳米技术在太阳电池中的应用进展

综述了纳米技术在太阳电池中的应用及研究进展,包括染料敏化太阳电池(DSSC)、硅纳米太阳电池以及近年来成为研究热点的碳纳米管太阳电池等。分别针对二维硅纳米薄膜和一维硅纳米线在太阳电池中的应用,以及碳纳米管用于无机太阳电池、有机太阳电池和染料敏化太阳电池的研究进展进行了系统的阐述。通过分析发现,纳米技术的引入为传统太阳电池高成本和低光电转换率的瓶颈问题提供了很好的解决途径,并进一步提出利用纳米技术实现高效太阳电池转化效率的新思路。     

薄膜太阳电池技术发展趋势浅析

低成本、高效率的薄膜太阳电池是未来光伏产业发展的重要方向之一。主要介绍了目前备受关注的薄膜太阳电池,包括硅基薄膜太阳电池、铜铟镓硒与铜锌锡硫薄膜太阳电池,及砷化镓薄膜太阳电池等,简述了它们的各自特点、研究现状、主要技术路线和产业化发展等情况。最后展望了薄膜太阳电池未来的发展趋势。     

玻璃基片双面光刻对准工艺流程的研究

介绍了双面光刻对准原理及技术新发展,表明了不变焦对准的技术优势.针对玻璃基片设计了十字加方框的对准图样,经重新调焦,利用基片透明属性透过基片标记观测掩模标记实现对准,不再采用静态存储的掩模数字图像作为精对准基准,规避了可能由物镜侧移带来的对准误差.最后提供了几种常用的对准标记图样,并为了加工操作的便利引入了辅助搜索线.     

国外双面对准曝光机的发展及其应用

综述了国外近十多年来双面对准曝光机及其对准技术的发展，介绍了双面曝光机采用的红外对准技术和ＫａｒｌＳｕｓ、ＪＢＡ、ＯＡＩ、ＵＳＨＩＯＩｎｃ、Ｕｎｉｏｎ、ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＶｉｓｉｏｎｓＣｏ等公司研制的双面曝光机性能及其用途；并预测了今后电力电子器件、微机械制造、传感器件、调节器等微小功能器件的广阔市场，为双面曝光技术的发展提供了良好的发展机会和潜在的应用市场。     

路灯光伏系统中太阳电池板的安装位置

以遵义市为例,通过对城市道路和草坪的遮光分析,认为城市中地面的遮光比较严重,应该灵活处理光伏系统中太阳电池板的安装。提出在形成遮光的区域把太阳电池板和灯杆分离,将太阳电池板安装在建筑物或不遮光的空地上更能发挥太阳电池的作用,优化光伏系统的结构,降低光伏发电成本。     

空间实用背场Si太阳电池和GaAs/Ge太阳电池性能随质子辐照注量变化的比较

研究了空间实用背场Si太阳电池和GaAs/Ge太阳电池性能随质子辐照注量1×109～5×1013cm-2的变化.实验表明,两种太阳电池的电性能随辐照注量增加有不同的衰降趋势.背场Si太阳电池性能参数Isc、Voc和Pmax衰降变化快,辐照注量为2×1010cm-2时,Pmax就已衰降为原值的75%;而GaAs/Ge电池对应相同的衰降辐照注量达8×1011cm-2,且其Isc、Voc和Pmax衰降变化起初缓慢,当辐照注量接近3×1012cm-2时才迅速下降.背场Si电池和GaAs/Ge电池性能衰降分别与质子辐照引入的Ev+0.14eV及Ev+0.43eV和Ec-0.41eV深能级有关.     

空间实用背场Si太阳电池和GaAs/Ge太阳电池性能随质子辐照注量变化的比较

研究了空间实用背场Si太阳电池和GaAs/Ge太阳电池性能随质子辐照注量1×109～5×1013cm-2的变化.实验表明,两种太阳电池的电性能随辐照注量增加有不同的衰降趋势.背场Si太阳电池性能参数Isc、Voc和Pmax衰降变化快,辐照注量为2×1010cm-2时,Pmax就已衰降为原值的75%;而GaAs/Ge电池对应相同的衰降辐照注量达8×1011cm-2,且其Isc、Voc和Pmax衰降变化起初缓慢,当辐照注量接近3×1012cm-2时才迅速下降.背场Si电池和GaAs/Ge电池性能衰降分别与质子辐照引入的Ev+0.14eV及Ev+0.43eV和Ec-0.41eV深能级有关.     

几种双面对准原理的分析与比较

根据国内外双面对准曝光机中双面对准曝光技术及工艺的发展 ,系统地对目前国内外典型的几种双面对准原理进行了比较与分析。     

快速热处理对PECVD氮化硅薄膜性能的影响

利用PECVD在硅片上沉积了氮化硅(SiNx)薄膜,将沉积膜后的样品放在N2气氛中进行快速热处理(RTP),研究了不同快速热处理对PECVD氮化硅薄膜件能的影响.采用原子力显微镜(AFM)检测薄膜的表面形貌,利用椭圆偏振仪测量样品膜厚和折射率,利用准稳态光电导衰减法(QSSPCD)测鼋样品的少子寿命.实验结果表明随着RTP温度的升高,薄膜厚度迅速减小,折射率迅速增大;低于500℃热处理时,少子寿命基本不变;高于500℃热处理时,随着温度的升高,少子寿命急剧下降.氮化硅薄膜经热处理后反射率基本不变.     

太阳能电池的金属化技术

在工业生产中，太阳能电池在保证效率的前提下最大限度地降低成本。通过对丝网印刷太阳能电池结构介绍和局限性分析，研究了埋栅太阳能电池用电镀的方法进行产业化的步骤，进而提高太阳能的转化效率。