高效率量子点中间带太阳电池的构建与实现

中间带太阳电池是为了充分利用太阳光谱中的红外光子能量而提出的一种高效率新概念太阳电池。介绍了中间带太阳电池的能量上转换原理、量子点中间带的物理优势、量子点中间带太阳电池的结构组态和理论转换效率。评述了它的近期研究进展,并提出了发展这种新概念太阳电池的若干技术对策,其中包括补偿量子点的积累应变、优化量子点的生长参数和选择新的量子点结构。最后指出,由于应变的补偿,有序量子点层的形成以及新量子点结构的采用使太阳电池的光伏性能得以有效改善。可以预期,具有高转换效率的量子点中间带太阳电池的构建与实现将会对未来的光伏技术与产业带来革命性的影响。     

射频功率对RF-PECVD法制备纳米硅薄膜结构特征和光学特性的影响

利用射频等离子体增强型化学气相沉积(RF-PECVD)工艺,以SiH4和H2作为反应气体源,在石英衬底上制备了氢化纳米硅(nc-Si∶H)薄膜。其中衬底温度为250℃,H2稀释比为99%,反应压强为133Pa和射频功率为20～60W。采用α-台阶仪、X射线衍射仪(XRD)、Raman光谱仪、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和紫外-可见光分光光度计等对薄膜的结构特征和光学特性进行了测试研究。结果表明,随着射频功率的增大,nc-Si∶H薄膜的沉积速率增加,晶化率提高,晶粒尺寸增大和氢含量减小,同时薄膜的吸收系数增强,光学带隙变窄,结构有序性增强和带尾态宽度减小。     

纳米结构太阳电池的研究与展望

纳米结构太阳电池在未来第三代太阳电池中具有潜在应用价值。首先,介绍了各种纳米结构光伏材料的优异物理特性。然后,着重评述了不同纳米结构太阳电池近年的研究进展。这些太阳电池包括具有带隙可调谐特性的量子阱太阳电池、具有良好光吸收特性的纳米薄膜太阳电池、具有低反射率特性的纳米线太阳电池和基于多基子产生效应的量子点太阳电池。最后,提出了发展纳米结构太阳电池的若干技术对策,包括合理选择适宜纳米结构的材料、制备高质量的纳米光伏材料、优化设计太阳电池的组态结构以及揭示与阐明太阳电池中光生载流子的输运机制。