硅太阳电池钝化载流子选择性接触概念与现状

接触是高复合活性的金属界面和体吸收层之间的区域。为了提高硅太阳电池的转换效率,关键是降低接触处的复合损失。阐述了接触的概念和蕴含的物理机理,分析了PERC太阳电池、TOPCon太阳电池、a-Si:H/c-Si异质结太阳电池和TMO/c-Si异质结太阳电池中的接触技术,总结和展望了钝化载流子选择性接触的特性和发展前景。     

Culnse_2/CdS薄膜太阳电池的制备工艺

分别用三源共蒸发法和双源共蒸发法制备出CuInSe_2(简称CIS)膜和CdS膜,p型CIS与n型CdS组成异质结太阳电池.提高此种太阳电池性能的关键是必须严格控制工艺条件使CIS膜达到合适的组分比和电阻率.在空气中退火能大幅度提高太阳电池性能.     

掺杂层对非晶硅异质结太阳电池特性影响的研究

近非晶硅/单晶硅异质结太阳电池因其较大的技术优势而受到广泛关注,但由于器件结构较为复杂,引入了较多的界面缺陷,即使沉积的薄膜具备良好的光电特性,所制备出的器件也不一定有高的转换效率。通过对p型及n型非晶硅沉积层分别进行掺杂,根据实验结果,随着掺杂浓度的增加,非晶硅层的钝化质量逐渐降低,界面上缺陷态密度逐渐增加,且掺杂气体PH3比B2H6可更好地掺入到薄膜中。分别采用p型及n型非晶硅层制作成异质结太阳电池,通过电池特性参数可以推断出:当掺杂量足够高到可以产生足够的场效应来推动载流子运输,并且足够低到可以避免产生过多缺陷时,电池性能最佳。此外,研究还发现:n型非晶硅层更适合做电池背表面场,而p型非晶硅层更适合做电池正面。     

硅基纳米线太阳电池电极接触性能的改善

通过银诱导湿法腐蚀的方法在晶硅衬底上制备了硅纳米线阵列。硅纳米线阵列具有很好的陷光作用和超低的表面反射,在300~1 000 nm光波长范围,即使没有Si3N4减反射膜,反射率能降低到5%。为了克服电极接触性能差的缺点,用激光刻蚀的方法选择性地刻蚀掉电极下的硅纳米线阵列,形成电极接触的平坦区域。采用对准丝网印刷的方法将电极印刷在平坦区域。测试结果显示激光刻蚀技术的引入有效改善了电极的接触性能,串联电阻从~1.81Ω降低到了~0.64Ω。     

热氧化温度对基于硅纳米线阵列太阳电池性能的影响

通过干氧热氧化方法在硅纳米线阵列表面生长一层SiO2钝化膜,研究不同热氧化温度对硅纳米线阵列的钝化效果的影响。实验结果表明,在850℃热氧化温度下得到SiO2钝化膜具有最佳的钝化效果。经过该方式钝化后的硅纳米线阵列具有最大的有效少子寿命,最好的内量子效率曲线,以及最好的太阳能转换效率。与未做热氧化钝化处理的基于硅纳米线阵列电池相比,该电池的短路电流、开路电压和转换效率分别提高了96mA、12．7mV和0．99％。     

热氧化温度对基于硅纳米线阵列太阳电池性能的影响

通过干氧热氧化方法在硅纳米线阵列表面生长一层SiO2钝化膜,研究不同热氧化温度对硅纳米线阵列的钝化效果的影响。实验结果表明,在850℃热氧化温度下得到SiO2钝化膜具有最佳的钝化效果。经过该方式钝化后的硅纳米线阵列具有最大的有效少子寿命,最好的内量子效率曲线,以及最好的太阳能转换效率。与未做热氧化钝化处理的基于硅纳米线阵列电池相比,该电池的短路电流、开路电压和转换效率分别提高了96mA、12.7mV和0.99%。     

倏逝波模式下修饰化电极的太阳电池层厚优化

为了研究如何提高有机太阳能电池的光捕获并提高光电转化效率,基于LiF修饰Al电极能提高电池填充因子和稳定开路电压的结论,建立了NaF修饰Glass/ITO/PEDOT:PSS/MDMO-PPV:PCBM/Al有机太阳电池的层间光强分布理论模型。根据多层薄膜结构的有机太阳能电池的材料及光学特性,采用绒化入射面的方法引入朗伯漫反射,并结合对倏逝波模式下有机太阳能电池光捕获率的探讨,通过数值计算研究了NaF修饰层对光场分布的影响,提高了模型的光捕获并得出了有机太阳能电池捕获可见太阳光能最大值时各层厚参数Glass(1mm)/ITO(120nm)/PEDOT:PSS(20nm)/MDMO-PPV:PCBM(120nm)/NaF(1nm)/Al (110nm)和电池的短路电流为2.76mA/cm2这些结论。     

染料敏化太阳电池的大面积化研究进展

进入二十一世纪,随着地球温暖化及大气污染问题日趋严重,开发和利用可再生绿色能源已成为人类社会所面临的重大课题.太阳能是我们取之不尽、用之不竭的洁净能源,用太阳能发电直接把光能转换为电能是利用太阳能的重要方式.目前传统硅太阳电池虽已进入实用化阶段,但还存在着制造成本高、生产工艺复杂和高纯度硅原料缺乏及在生产过程中会造成环境污染和消耗能源等问题~([1]).     

用于多结叠层太阳电池的GaInAsN材料研究进展

1.0eV的GaInAsN材料是实现与Ge或GaAs衬底晶格匹配的高效多结叠层太阳电池的理想材料。但是,目前制备高质量的GaInAsN材料较为困难,使得相应电池性能低下,未能达到预想的效果。介绍了几种生长GaInAsN材料的外延工艺,探讨了各种外延方法导致材料生长困难的原因和相应的改进工艺,并在总结了GaInAsN太阳电池研究现状的基础上对其未来发展趋势进行了展望。     

柔性染料敏化太阳电池关键制备技术研究进展

柔性化是染料敏化太阳电池(DSCs)最具研究前景的方向之一,柔性DSCs转换效率已经达到8.1％.从柔性DSCs的结构和原理角度出发,分析了柔性DSCs的优势及面临的主要挑战,介绍了柔性DSCs光电极的制备技术和优化机制,探讨了柔性对电极的制备机制,对未来的发展趋势进行了展望.     

多晶硅太阳电池酸腐蚀绒面技术研究进展

高性价比优势使多晶硅成为光伏市场的主要材料。随着太阳电池向低成本化方向的发展,研究太阳电池多晶硅酸腐蚀绒面技术有着重要的意义。综述了近年来多晶硅太阳电池酸腐蚀绒面技术的研究进展,着重阐述多晶硅酸腐蚀绒面形成机制、最新的改进工艺及其数值模拟技术,并展望了多晶硅太阳电池酸腐蚀绒面技术的发展前景。     

多晶硅太阳电池化学腐蚀织构的研究进展

通过多晶硅的腐蚀织构是提高多晶硅太阳能电池效率的方法之一。多晶硅绒面技术除了HF-HNO3混合酸溶液腐蚀织构之外,最近还发明了一些新型化学腐蚀织构技术;介绍了改进酸腐蚀多晶硅绒面技术和碱液腐蚀绒面技术,并对这些新技术进行了点评。     

量子点敏化太阳电池对电极材料研究进展

作为第三代太阳电池,量子点敏化太阳电池因兼具低成本和高理论转化效率而备受关注.对电极是量子点敏化太阳电池的重要组成部分,是影响电池的光电转换性能及稳定性的重要因素之一.介绍了量子点敏化太阳电池对电极的功能和制备方法,重点介绍了对电极材料的分类及研究进展,并就对电极材料的发展前景进行了展望.     

太阳能温差发电技术的研究进展

以太阳能集热技术与半导体温差发电有机结合得到太阳能温差发电技术,该技术有着无噪音,寿命长,性能稳定等特点,是绿色环保的发电方式。简单介绍了太阳能温差发电的原理,回顾了国内外的研究进展及现状,对自行设计的太阳能温差发电系统进行了介绍,并指出太阳能温差发电的应用前景广阔。     

太阳能集热器研究进展

太阳能热水技术在太阳能利用技术中最为成熟、实际应用最多且在经济上能与常规能源竞争.太阳能集热器是太阳能热水器的核心部件,是用于吸收太阳辐射并使之转换为热能传递给热介质的装置.介绍了平板型太阳能集热器和真空管太阳能集热器,并对两者的优缺点进行对比,对其发展趋势进行了分析.     

空间太阳电池发展现状及展望

电源系统是卫星的重要分系统之一 ,几乎所有的卫星均需配置一个合适而可靠的电源分系统。电源分系统在整个卫星系统中所占质量的比例是最高的[1] ,因此对电源系统的研究就非常重要。多数地球轨道卫星都采用太阳电池阵与蓄电池联合供电系统。空间的环境非常恶劣 ,温度起伏大 ,高能粒子多 ,使得工作在其中的太阳电池必须具备性能稳定和抗辐照等特性。文中对空间太阳电池系统的发展现状作了较为详细的介绍 ,比较分析了硅太阳电池与其它几种材料的空间太阳电池的发展现状和优缺点 ,得出了硅电池仍是目前空间应用的最佳选择的结论。还介绍了几种高效硅太阳电池及当前的发展水平 ,通过比较分析 ,提出了空间太阳电池的未来研究方向。     

非晶硅太阳电池进展和展望

综述了非晶硅（ａ－Ｓｉ）太阳电池在研究、开发和应用方面的新进展。采用Ｈ２稀释和较低衬底温度、防止Ｏ２、Ｎ２等杂质沾污、用氘代替Ｈ２等工艺提高ｉ层质量;在ｐ／ｉ界面间生长适当的缓冲层以得到良好的ｐ／ｉ界面、优化三结迭层电池结构;目前,１ｃｍ２电池和９００ｃｍ２组件的稳定转换效率分别达１４％和１０．２％,为ａ－Ｓｉ电池的大规模应用展现了良好前景。介绍了美国Ｓｏｌａｒｅｘ公司在大面积多结电池组件生产化工艺研究方面的经验,强调严格控制ＴＣＯ的沉积条件是重要的环节。同晶体Ｓｉ电池比较,ａ－Ｓｉ电池生产具有易于进行大面积自动化生产、原材料省、能耗低等特点,使它可能成为建造全球太阳电池发电网的主要侯选者。