染料敏化太阳电池中电子传输性能

通过检测染料敏化TiO2纳米晶太阳电池中TiO2膜厚度和入射光的强度对电池光电转换性能的影响来研究电池中电子的传输性能。结果表明：TiO2膜厚度和入射光强度对电池性能有很大的影响。当TiO2膜厚度增大时，电池的短路电流(Isc)加大，而填充因子(ff)下降，开路电压(Voc)先上升后下降，电池的单色光光电转化效率(IPCE)增大；当光强度加大时，电池的短路电流和开路电压均增加，但是电池的填充因子降低。并用UV-Vis等手段表征了染料RuL2(SCN)2。     

AFORS-HET软件模拟N型非晶硅/p型晶体硅异质结太阳电池

运用AFORS-HET程序模拟计算了不同本征层厚度、能隙宽度、发射层厚度、能带失配以及不同界面态密度等参数对N型非晶硅/p型晶体硅异质结太阳电池光伏特性的影响.结果表明,在其它参数条件不变的情况下,插入较薄本征层,转换效率增加,但本征层厚度继续增加时,短路电流密度减少、效率也随之降低.本征层能隙宽度的变化对短路电流影响很大,随能隙宽度增加,短路电流先增加,但当能隙宽度大于某一特定值时,短路电流开始下降.在不插入本征层的情况下,N型发射层的能带失配对短路电流几乎无影响,而开路电压随导带失配的增大逐渐增大,界面态密度会导致开压迅速下降.     

太阳电池内部电阻对其输出特性影响的仿真

通过对太阳电池的等效电路进行分析,建立了太阳电池的计算机仿真模型,定量地模拟了在一定光照下太阳电池内部的等效并联电阻及串联电阻对其伏安特性、开路电压、短路电流及填充因子的影响的程度。仿真结果表明：等效并联电阻产生的漏电流会影响太阳电池的反向特性和正向小偏压特性,且并联电阻影响其开路电压,但对短路电流基本没有影响；等效串联电阻会影响太阳电池的正向伏安特性和短路电流,而对开路电压没有影响；另外,并联电阻的减小和串联电阻的增大都会使太阳电池的填充因子和光电转换效率降低。仿真结果与实际测量的数据取得了相一致的结论。     

以GeSe为光吸收层的薄膜太阳电池模拟优化研究

针对GeSe薄膜作为吸收层的薄膜太阳电池，利用Scaps-1D太阳电池模拟软件研究电池的吸收层参数对光电性能的影响，以最大光电转化效率（PCE）为优化目标，确定吸收层厚度、缺陷态密度、掺杂浓度以及电子亲和势等参数，获得0.77 V的开路电压，38.55 mA/cm2的短路电流，85.21%的填充因子以及25.3%的光电转化效率。     

最佳缓冲层下微晶硅薄膜pin型太阳电池的数值模拟

运用由美国宾州大学开发的AMPS-1D计算机模拟软件,模拟了在最佳缓冲层和无缓冲层的情况下,太阳电池的各性能参数随本征层厚度的变化、太阳电池的J-V特性和量子效率以及不同晶化率的本征活性层对太阳电池各性能参数和量子效率的影响.模拟结果表明:在最佳缓冲层100nm时,太阳电池的各性能参数比无缓冲层时有所提高;随着本征层晶化率Xc的增大,太阳电池的量子效率QE在长波段有明显提高;本征层晶化率高的太阳电池,具有较高的短路电流.Jsc,低的开路电压Voc、转换效率Eff和填充因子FF.     

太阳电池光电性能户外测试方法与测试仪器

提出了通过测量环境温度及自然阳光下标准太阳电池短路电流来确定太阳实际辐照度的方法,设计了太阳电池光电性能户外测试仪器,可在现场对太阳电池的I-U曲线、短路电流、开路电压、峰值功率、峰值功率点所对应的电流和电压、填充因子、光电转换效率和串联电阻等进行快速测量,并将各项测量结果转换为STC下的对应值。实践证明,该仪器使用方便,测量结果重复性好、精度高。     

nc-Si/c-Si异质结太阳电池优化设计分析

分析影响p+(nc-Si)/i(a-Si)/n(c-Si)异质结太阳电池性能的主要因素,获得纳米硅薄膜杂质浓度、本征层厚度以及背场对电池性能的影响规律。结果表明,当纳米硅薄膜中掺杂浓度增大时,该层大部分区域电场强度变大,短路电流和开路电压增大,有利于提高电池转换效率。优化的掺杂浓度应大于1×1018cm-3。当i层厚度大于30 nm时,电池转换效率η和电池填充因子FF急剧下降,优化的最佳厚度为10 nm。研究加入非晶硅背场提高电池效率的新途径,当引入厚10 nm的a-Si∶H(n+)背面场后,电池转换效率由21.677%提高到24.163%。     

微晶硅电池的制备及提高其效率的优化

采用甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术制备了不同硅烷浓度系列的微晶硅电池。结果表明:电池的开路电压随着硅烷浓度的增大而逐渐增加,而电池的短路电流则先增加后减小,在转折点电池的效率达到最大,填充因子则变化不明显;(220)择优取向出现,I(220)/I(111)比值大,电池的短路电流密度也大,电池的效率也最高;在实验的范围内,电池的短路电流密度和厚度成正比例关系;首次在国内制备出了效率达7.3%,短路电流密度(Jsc)为21.7mA/cm2,开路电压(Voc)为0.52V,填充因子(FF)为65%的微晶硅电池。     

Si N~+/P/P~+太阳电池的数值模拟与分析

提出了单晶硅N /P/P 太阳电池的物理模型,采用数值模拟方法对其在AM1.5太阳光入射下的电池特性进行了模拟计算,分析了基区少子扩散长度和基区厚度对短路电流密度和转换效率的影响,着重分析了基区少子寿命对转换效率等电池特性的影响.模拟结果表明,在综合考虑了各种损耗机制的前提下,转换效率等电池特性都随基区少子寿命和少子扩散长度的增加而增大,并且从电池输出特性与基区少子寿命的关系曲线上可以方便地获得少子寿命所对应的短路电流密度、开路电压、填充因子和转换效率的值,为实验提供有力的理论依据和参考.     

碘化铅残留对钙钛矿太阳电池性能影响

通过对一步法和两步法制备的钙钛矿电池器件的光电性能进行研究,发现2种方法制备的太阳电池主要性能参数有明显差异。一步法制备的器件有更大的短路电流密度(Jsc)和更高的填充因子(FF),两步法制备的器件有更高的开路电压(Voc)。通过电容-电压(C-V)测量、外量子效率以及开路电压随光强变化,发现两步法中PbI_2对器件性能的影响。PbI_2在聚3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)和钙钛矿之间形成空穴阻挡层,有利于开路电压的提高,但对空穴传输和载流子收集有不利的影响。     

几种硅基太阳能电池输出特性的测试与分析

对单晶硅、多晶硅、非晶硅三种太阳能电池输出特性进行了测量与分析,较为全面地研究了功率特性、伏安特性以及开路电压、短路电流、填充因子和转换效率与光强的关系等.揭示了一些参数之间的关系,如:存在最大输出功率Pm；UOC与G成对数关系,ISC与G成线性关系；ISC与UOC成指数关系；光强对FF和η影响不大等,并对如何提高光电...     

Al2O3修饰层对抑制CdSe量子点敏化太阳电池界面电子复合的研究

量子点敏化纳米TiO2太阳电池（QDSSCs）因成本低廉,近年来得到广泛关注。但是其光电转换效率仍然较低,其中主要的原因是量子点表面缺陷密度高,表面与界面电子复合严重。本文以Al2O3为纳米TiO2/CdSe QDs的界面修饰层,采用暗态下的电化学阻抗谱（EIS）以及开路电压衰减谱考察了Al2O3对抑制电子复合所起的作用,并简析了其中的作用机理。研究结果表明,TiO2表面修饰Al2O3后,其导带边上移;此外,TiO2/QDs界面缺陷态降低,界面电子复合降低,使器件的短路电流、开路电压以及填充因子提高,光电转换性能得到改善。     

聚光多结太阳电池电极优化设计

通过分析太阳电池串联电阻r_s的组成,研究受光面平行栅状电极线宽W_L、间距W_s对电池填充因子FF及短路电流I_(sc)的影响。结果表明:相同电极线宽及厚度下,减小电极间距可提高填充因子,但同时会降低短路电流,因此需设计合理的电极间距,使填充因子与短路电流乘积最大;在相同电极厚度及电极遮光面积的前提下,减小电极线宽,可大幅缩小电极间距,从而在保证相同电极遮光面积(即相同短路电流)的前提下大幅提高填充因子。实验研究的聚光型GaInP/GaInAs/Ge多结电池在1000倍聚光条件下,电池填充因子为88.1%,光电转换效率为39.58%。     

非晶硅太阳电池瓦

日本三洋公司试制成非晶硅太阳电池瓦,输出功率为2瓦的每片价格2000-2500日元。该太阳电池的面积为500cm~2,光电转换效率为6%(模拟阳光、AM1,100mW/cm~2),开路电压为9V(11个单元串联),短路电流为13mA/cm~2,填充因子为0.57。     

太阳电池效率与串联电阻的近似指数关系

太阳电池的串联电阻对其效率有显著的影响。呈近似指数关系。串联电阻对填充因子有重要的影响。串联电阻。对太阳电池的卜一v特性进行数值分析，证明效率和串联电阻由实测的开路电压、短路电流和效率可以简便地数值计算确定     

多步扩散制备太阳电池pn结工艺的研究

在制备晶体硅太阳电池pn结的扩散工序中,工艺设计对硅片中磷浓度的分布起重要作用进而会影响电池电性能,通过实验研究,优化得出多步扩散工艺。结果显示,采用多步扩散方法可减少死层、增加电活性磷掺杂量,并能通过适当调整第二次恒定源扩散工艺参数实现对填充因子的独立控制。与常规的两步扩散工艺相比,新工艺制备的太阳电池开路电压Voc升高6 m V,填充因子FF得到明显改善,光电转换效率Eff有0.4%的绝对提升,使组件输出效率CTM相应提高0.97%。     

沙漠沙尘粒径对太阳电池输出特性影响的实验研究

选用不同粒径的沙漠沙尘颗粒沉积于太阳电池表面,对不同工况下太阳电池的开路电压、短路电流、输出功率、太阳辐照度及环境参数进行实时监测,分析不同粒径的沙漠沙尘颗粒对太阳电池输出功率、功率损耗率、转换效率及填充因子的影响。结果表明:积沙太阳电池的功率明显低于清洁太阳电池,但随着沉积在太阳电池表面的沙尘粒径增大(0.05～0.30 mm),太阳电池的输出功率、转换效率和填充因子均呈上升趋势。与清洁太阳电池相比,输出功率的最大降幅仅为5.8%,功率损耗率λ呈下降趋势,其最大值可达29%。     

连续旋涂提高钙钛矿太阳电池开路电压的研究

在钙钛矿太阳电池的制作过程中,通过改善旋涂方法和条件,可大大提高钙钛矿吸收层的结晶性以及太阳电池的光电转换性能。与常规的一次性旋涂方法相比,采用连续二次旋涂方法制作的钙钛矿薄膜更加致密,结晶性明显提高。旋涂时前驱液和衬底的温度会影响钙钛矿层的晶体结构,温度为60℃时,钙钛矿的平均晶粒尺寸约为500 nm,且晶粒之间致密排列,导致光学带隙增加。采用连续二次旋涂方法,在加热温度为60℃时制作的钙钛矿太阳电池的光电转换效率达到14.7%,其中短路电流密度、开路电压和填充因子分别为18.9 m A/cm~2、1.13 V和69%。与常规钙钛矿太阳电池相比,开路电压提高约100 m V。依据暗态J-V测试结果,二次旋涂工艺条件下,该光伏器件的反向饱和电流密度约为10~(-5)m A/cm~2,比一次旋涂工艺降低3个数量级。     

n型TOPCon太阳电池PECVD路线磷活性掺杂技术的改善研究

针对n型TOPCon太阳电池采用PECVD技术时存在的磷烷耗量偏高、多晶硅磷活性掺杂浓度偏低和多晶硅层场钝化效果偏差的问题，通过进行不同的原位掺杂非晶硅沉积工艺实验和磷沉积退火实验来寻找合适的解决方式。实验结果显示：1)采用变磷烷流量原位掺杂工艺的实验片的多晶硅磷活性掺杂浓度平均值比采用恒磷烷流量原位掺杂工艺的实验片的高2.19×1020/cm3;2)钝化效果方面，相较于采用恒磷烷流量原位掺杂工艺的实验片，采用变磷烷流量原位掺杂工艺的实验片的隐性开路电压和隐性填充因子分别高5 mV和0.42%;3)在采用变磷烷流量原位掺杂工艺的前提下，相较于采用常规退火工艺制成的太阳电池，采用磷沉积退火工艺制成的太阳电池的开路电压提高了3 mV，短路电流提高了0.02 mA，填充因子提高了0.54%，并联电阻增加了10Ω，光电转换效率提升了0.14%。采用PECVD技术路线制备TOPCon太阳电池时，变磷烷流量原位掺杂工艺搭配磷沉积退火工艺有明显的提升太阳电池光电转换效率的效果。     

聚乙二醇对PTB7：PC70BM太阳电池的影响

对以PTB7:PC_(70)BM为体系的聚合物太阳电池(BHJ)的阳极修饰层PEDOT:PSS中掺杂聚乙二醇(PEG)的方法进行研究,发现阳极修饰层中掺杂不同浓度的PEG后,器件的各项性能均有所提升。通过电流电压(I-V)测试、电容-电压(C-V)测试、外量子效率(EQE)测试、及不同浓度PEG下PEDOT:PSS的电导率的测量发现,在PEDOT:PSS中掺杂体积比为1%的PEG时,太阳电池器件的填充因子(FF)、短路电流(J_(sc))等有明显提升。其光电转换效率从5.88%升至6.48%,比基础器件提高10%。