一种提高染料敏化太阳电池光吸收的结构的初步研究

染料敏化太阳电池中的染料对入射太阳光的充分吸收是提高电池光电转换效率的一个重要因素,针对染料在长波范围吸收光差的缺点,本文介绍了一种提高电池光吸收的改进结构.对P25氧化钛粉工艺制备的电池及改进结构的透过光谱和光电转换效率进行了初步研究,电池的透过光谱测试表明,有相当一部分光透过电池而没有充分利用.经太阳模拟器测试,改进结构对提高电池光吸收具有明显的效果,短路电流增加了大约0.8mA/cm2,光电转换效率相对提高了11.4%.     

纳米多孔TiO2厚膜的制备及其汞溴红敏化光电化学性能

采用“粉末刮涂”与“化学分散”相结合的方法制备了用于染料敏化太阳电池光阳极的纳米多孔TiO2厚膜，解决了传统工艺中TiO2浆料难于制备和保存等问题，同时可对膜层微结构进行精确调控．采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等表征所得膜层的晶体结构、表面和断面形貌；采用透过光谱考察了涂覆次数、退火温度、汞溴红敏化对TiO2膜光学性质的影响，并以汞溴红敏化TiO2膜为光阳极制作了染料敏化太阳电池原型器件．结果表明，采用以稀硝酸为分散剂、低分子量聚乙二醇为结构调控剂的化学分散技术可以制得满足染料电池要求的TiO2厚膜．所得膜层致密均匀，无孔洞、缺陷以及分层现象，在纳米尺度表现出典型的纳米多孔结构特征．浆料涂覆次数、退火温度、汞溴红吸附对纳米多孔膜层的光学透过率影响显著．采用汞溴红敏化TiO2光阳极制作的染料电池原型器件具有较强的光电响应，经12-15次涂覆、500℃退火工艺制得的膜层显示出较优的电池性能（Voc-430mV，Isc-150-215μA）．     

二氧化钛纳米晶染料敏化太阳电池的最新研究进展

染料敏化纳米晶太阳电池是一种新型的光电材料。由于它的理论光电转换效率高，制作工艺简单，成本很低，被认为是可取代硅电池的新型太阳电池。自从这一成果发表以来，世界各国的研究者对其理论及实用化进行了广泛深入的研究和探讨。结合研究成果，重点论述了国内外染料敏化纳米晶太阳电池的最新研究进展及其实用化所面临的课题和太阳电池在高效率化及固态化等方面的最新研究成果，并对这一新型太阳电池的发展前景进行了展望。     

染料敏化TiO2纳米晶多孔膜太阳能电池

对染料敏化TiO2纳米晶多孔膜太阳能电池的结构、原理进行了介绍,对电池中电荷分离、复合的机制和原因进行了说明。分析了TiO2薄膜、染料敏化和支持电解质对电池性能的影响。提出了提高电池效率的主要途径。     

染料敏化纳米薄膜太阳能电池的研究进展

本文简要地介绍了染料敏化纳米薄膜太阳能电池的结构和原理；对其中关键问题，如纳米TiO2膜、敏化染料、空穴传输材料的研究进展进行了综述。     

染料敏化纳晶薄膜太阳电池对电极的研究进展

研究了染料敏化纳晶薄膜太阳电池由于价格低、性能好而备受关注，对电极作为染料敏化纳晶薄膜太阳电池的重要组成部分，其性能对电池性能有很大影响。综述了目前对电极的研究进展，重点分析了对镀铂电极、碳电极的研究进展，并简要介绍了导电聚合物电极和柔性对电极在染料敏化纳晶薄膜太阳电池中的应用。     

金红石型TiO2纳米棒的制备及其在染料敏化太阳电池中的应用

采用十二烷基苯磺酸钠表面活性剂(DBS)辅助水热法合成TiO2纳米材料,XRD和TEM测试表明,不含DBS的TiO2溶胶水热处理后得到10~20nm锐钛矿型TiO2纳米颗粒;添加DBS后,生成了金红石型TiO2纳米棒.虽然金红石型TiO2纳米棒光电极的染料吸附性能和光电性能均不如锐钛矿型TiO2纳米颗粒光电极,但金红石型TiO2纳米棒漫反射性能较高.可用其制备具有光电转换性能的反射层,这种新型反射层使染料敏化太阳能电池光电转换效率提高了26.14%,而含Ti-nanoxide 300大颗粒TiO2构成的反射层仅能使电池光电转换效率提高11.04%.这种差异的根源在于金红石型TiO2纳米棒不仅具有散射光能力,其本身还可吸附染料进行光电转换.随着反射层厚度的增加,电池短路电流逐步提高.而不吸附染料且无光电转换能力的Ti-nanoxide 300传统反射层则没有这种功能.     

染料敏化太阳电池用一维纳米结构氧化物光阳极薄膜的研究进展

染料敏化太阳能电池(DSC)由于其工艺简单、成本低廉、理论光电转换效率高,逐渐成为硅基太阳能电池的有力竞争者.DSC电池的光阳极主要起到对染料分子中激发出来的电子进行传导的作用,其光阳极薄膜大多数是由氧化物纳米晶制备的.氧化物纳米晶存在大量界面电阻,导致能量势垒,从而使染料分子中光生电子-空穴对不能有效分离,制约了DSC电池光电转换效率的提高.而高长径比的一维氧化物纳米光阳极薄膜有望降低界面电阻,促进电子-空穴对的有效分离,将是DSC电池光阳极材料开发的重要发展方向.详细论述了染料敏化太阳电池用一维纳米氧化物光阳极薄膜的研究进展.     

染料敏化纳米晶体TiO2太阳电池的研究和进展

染料敏化纳米晶体TiO2太阳电池作为新型太阳电池，已经引起人们的广泛重视。该太阳电池制备方法简单、成本低廉，且能够获得比较理想的光电转换效率。本文详细介绍了染料敏化纳米晶体TiO2太阳电池的研究现状和存在的问题，对该领域的未来发展做出了一些预测。     

用背反射提高染料敏化太阳能电池光电转换效率的研究

当光射入染料敏化太阳能电池(DSCs)时,有部分光不能被染料、电解液、导电玻璃等吸收,这部分光将透过电池而未被利用,本研究利用普通镀铝玻璃镜做为背底,将这部分透射光通过背反射重新射入电池来提高DSCs的光电转换效率.研究结果表明,背反射能大幅度提高DSCs的短路电流,短路电流的增加率随着测试遮光罩开孔尺寸的增加而增加,并且随纳米TiO2薄膜厚度的增加而降低.     

原子层沉积技术在新型太阳能电池中的应用

原子层沉积技术(ALD)是一项正处于发展之中、在许多领域具有巨大应用前景的新型材料制备技术,该技术在纳米结构和纳米复合结构的制备方面显示出独特的优势,在新型薄膜太阳能电池领域呈现出巨大的发展潜力和前景。首先概述了ALD技术的工作原理,简要介绍了近几年ALD技术在硅基太阳能电池和铜铟镓硒薄膜电池(CIGS)中的应用,然后重点综述了原子层沉积纳米功能薄膜在染料敏化太阳能电池(DSSCs)和有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(PSCs)为代表的新型薄膜太阳能电池中的应用。最后,总结了原子层沉积功能薄膜的特点和优势,展望了ALD在新能源材料与器件领域的应用前景和发展趋势。     

量子点太阳电池的探索

阐述了探索量子点太阳电池的重要意义与物理构想,简要介绍了两种不同结构组态的量子点太阳电池的光伏性能,如p-i-n量子点太阳电池和量子点敏化太阳电池.对发生在各种量子点(PbSe、PbS、PbTe、CdSe和Si)中的因碰撞电离而导致的多激子产生效应及其研究进展进行了重点评述,并提出了设计与制作量子点太阳电池的若干技术对策.可以预期,具有超高能量转换效率、低制作成本与高可靠性的量子点太阳电池的实现,有可能对未来的光伏技术与产业产生革命性的影响.     

可印刷柔性有机太阳能电池技术创新态势研究

介绍了可印刷柔性有机太阳能电池的相关技术及发展现状,并基于专利对该技术展开了深入的创新研究。从技术的总体趋势、技术重点、技术构成与需求、重要竞争机构及技术生命周期5个方面探讨了该技术的发展现状与趋势,为该领域内相关企业制定战略决策提供参考依据。研究发现可印刷柔性有机太阳能电池正处于快速发展阶段,日本、美国处于领跑地位,各国积极布局以期抢占竞争高位。     

硅基单结太阳能电池的制备技术、缺陷及其性能的研究

首先综述了硅基单结太阳能电池的分类、制备方法及进展,介绍了化学气相沉积法、液相外延法(LPPE)、金属诱导结晶法(MIC)、磁控溅射法以及分子束外延法等各种硅基太阳能电池的制备方法,阐述了各种制备工艺的优缺点。其次,总结了单晶硅、多晶硅以及非晶硅太阳能电池在组织结构、缺陷方面的研究现状。最后,对硅基太阳能电池的机械、电学、光学以及光电性能等方面的研究进展做了论述。     

Novel anti-reflection technology for GaAs single-junction solar cells using surface patterning and Au nanoparticles

Single-junction GaAs solar cell structures were grown by low-pressure MOCVD on GaAs (100) substrates. Micro-rod arrays with diameters of 2 microm, 5 microm, and 10 microm were fabricated on the surfaces of the GaAs solar cells via photolithography and wet chemical etching. The patterned surfaces were coated with Au nanoparticles using an Au colloidal solution. Characteristics of the GaAs solar cells with and without the micro-rod arrays and Au nanoparticles were investigated. The short-circuit current density of the GaAs solar cell with 2 microm rod arrays and Au nanoparticles increased up to 34.9% compared to that of the reference cell without micro-rod arrays and Au nanoparticles. The conversion efficiency of the GaAs solar cell that was coated with Au nanoparticles on the patterned surface with micro-rod arrays can be improved from 14.1% to 19.9% under 1 sun AM 1.5G illumination. These results show that micro-rod arrays and Au nanoparticle coating can be applied together in surface patterning to achieve a novel cost-effective anti-reflection technology.     

薄膜太阳电池用TCO薄膜制造技术及其特性研究

阐述了玻璃衬底、柔性衬底透明导电氧化物薄膜(Transparent conductive oxides-TCO)以及硅基薄膜太阳电池应用方面的最新研究成果。绒面结构可以提高薄膜太阳电池效率和稳定性并降低生产成本。磁控溅射技术和LP-MOCVD技术是制造绒面结构ZnO-TCO薄膜(例如"弹坑"状和"类金字塔"状表面)的主流生长技术;高迁移率TCO薄膜(IMO、IWO、ZnO∶Ga等)以及柔性衬底TCO薄膜是研究开发的重点。     

太阳电池缺陷EL检测及电性能分析

基于电致发光（EL）的理论,利用红外检测的方法,通过CCD近红外相机实验检测出晶体硅太阳电池中存在的隐性缺陷,如隐裂、断栅、电阻不均匀、花片等,并将EL图像与可见光下电池图像进行了对比。对存在缺陷的太阳电池进行了伏安特性测试,得出隐裂缺陷对太阳电池伏安特性、填充因子、效率等性能的影响,也证明电致发光技术检测太阳电池缺陷的准确性。     

染料敏化太阳能电池的研究进展

光导电极材料在染料敏化太阳能电池(DSSC)中起到关键作用,直接影响到太阳能电池的总效率,所以一直是DSSC研究的热点.介绍了DSSC的基本工作原理,概述了当前DSSC中最流行的TiO<,2>和ZnO两种薄膜光导电极材料的制备方法,并从结构、工艺和转换效率等方面对染料敏化TiO<,2>薄膜太阳能电池和染料敏化ZnO薄膜太阳能电池进行了介绍和讨论;同时简要介绍了目前研究非常热门的叠层染料敏化太阳电池的研究进程,最后展望了染料敏化太阳能电池的未来发展前景.     

Ultrafast deposition of silicon nitride and semiconductor silicon thin films by hot wire chemical vapor deposition

The technology of Hot Wire Chemical Vapor Deposition (HWCVD) or Catalytic Chemical Vapor Deposition (Cat-CVD) has made great progress during the last couple of years. This review discusses examples of significant progress. Specifically, silicon nitride deposition by HWCVD (HW-SiN_x) is highlighted, as well as thin film silicon single junction and multijunction junction solar cells. The application of HW-SiN_x at a deposition rate of 3 nm/s to polycrystalline Si wafer solar cells has led to cells with 15.7% efficiency and preliminary tests of our transparent and dense material obtained at record high deposition rates of 7.3 nm/s yielded 14.9% efficiency. We also present recent progress on Hot-Wire deposited thin film solar cells. The cell efficiency reached for (nanocrystalline) nc-Si:H n-i-p solar cells on textured Ag/ZnO presently is 8.6%. Such cells, used in triple junction cells together with Hot-Wire deposited proto-Si:H and plasma-deposited SiGe:H, have reached 10.9% efficiency. Further, in our research on utilizing the HWCVD technology for roll-to-roll production of flexible thin film solar cells we recently achieved experimental laboratory scale tandem modules with HWCVD active layers with initial efficiencies of 7.4% at an aperture area of 25 cm².     

晶体硅薄膜电池制备技术及研究现状

晶体硅薄膜太阳电池近些年来得到广泛的研究和初步的商业化探索。根据所采用的晶体硅薄膜沉积工艺中温度范围的不同，晶体硅薄膜电池研究可分为高温路线和低温路线两个不同发展方向。本文分别从这两个方向综述了目前国外晶体硅薄膜电池制备技术的最新进展，最新实验室研究结果。报导了晶体硅薄膜电池商业化进展状况，指出了晶体硅薄膜电池实现产业化必须解决的问题。