全角度陷光的微-纳复合绒面单晶PERC太阳电池

采用银金属催化化学腐蚀（Ag-MCCE）技术在碱腐蚀的金字塔微米初级绒面结构上制备均匀的纳米次级绒面结构,并研究银纳米颗粒在微米金字塔表面的附着特性及其对纳米结构均匀性和电池性能的影响。结果表明,通过添加聚乙烯吡咯烷酮（PVP）可改善银纳米颗粒在微米金字塔表面的附着均匀性,制备的纳米结构在微米金字塔结构表面分布均匀,且便于后道SiN_x的钝化;制得的单晶PERC电池平均效率达到22.22%,较未改善的对比组提升0.46%;独特的微-纳复合绒面（NOM-texture）可实现单晶太阳电池的全角度陷光,兼顾新型光伏屋顶等光伏建筑一体化（BIPV）场合对电池高转换效率和准全向外观的双重要求。     

MINP太阳电池及其表面复合的分析

本文讨论了MINP太阳电池表面对光生载流子复合的影响,得出无栅区表面势与掺杂浓度和氮化硅中固定正电荷的关系,并分析了无栅区和电极区表面势对复合的影响。该电池在不增加复杂工艺的基础上可提高转换效率,目前我们用氮化硅作抗反射膜的电池,其有效面积转换效率达15.2％(AM1.5,100mW/cm~2,28℃)。     

非晶／微晶硅叠层电池中间层的研究进展

由于非晶硅光致衰退、微晶硅吸收系数低的原因,叠层结构电池成为提高电池效率和稳定性的有效途径.叠层电池各子电池较薄、太阳光的利用率较低,因此陷光结构在叠层电池中的作用尤其重要.具有绒面结构的前电极、叠层电池的中间层以及ZnO/Al或ZnO/Ag复合背电极共同组成硅薄膜太阳电池的陷光结构.中间层位于各子电池之间,作用是改变界面反射率,影响电池中光的传播路径.该文综述了叠层电池中间层的作用、要求以及此方面国内外的研究现状,并指出中间层研究中需要注意的主要问题和未来发展的趋势.     

光注入提升晶体硅异质结太阳电池性能的研究

该文制备工业尺寸的晶体硅异质结太阳电池,研究光注入对电池光电性能的影响。实验结果表明：光注入有效提升了晶体硅异质结太阳电池的光电转换效率,经过光注入后电池光电转换绝对效率提升了0.33%,均值达到24.47个百分点。对比光注入前后的光电性能参数,其效率提升的主要因素是光注入使得电池的填充因子被有效提升。结合光注入前后电池的Suns-V_oc测试,证实了光注入能使电池的串联电阻大比例降低。因此,光注入改善电池性能的主要物理原因可归结为：串联电阻的降低提升了电池的填充因子。     

硅基薄膜叠层太阳能电池减反射膜的效果评估

减反射膜涂覆在硅基薄膜太阳能电池的前板玻璃表面,通过减少对太阳光的反射而提高光电转换效率;然而,减反射膜的热固化工艺会影响减反射膜的最终效果,而无法区分减反射作用和热固化过程对电池效率的影响。文章设计了一种简单有效的评估测试方法,即将未镀减反膜的玻璃和镀减反膜的玻璃分别与电池叠放,来测试电池的量子效率和电流-电压性能,排除热固化工艺对电池性能的影响,以了解减反射膜对电池的作用效果。     

背面结构对铝背发射极n型单晶硅太阳电池的影响研究

研究背面结构对铝背发射极n型单晶硅太阳电池的影响,提出背面抛光结构铝背发射极n型单晶硅太阳电池的制备方法。使用少子寿命测试仪、扫描电镜(SEM)、量子效率测试仪及太阳电池测试仪对电池的表面复合速率、微观结构、量子效率和电性能进行测定。结果表明:对铝背发射极n型单晶硅太阳电池,背面抛光结构优于背面金字塔绒面结构,背面抛光结构可降低电池背面的复合速率、改善p-n结质量、提高量子效率,使电池转换效率提高0.34%。     

效率为15.3％的多晶硅太阳电池

日本夏普能源研究所最近研制成功了一种转换效率为15.3％的浇铸多晶硅太阳电池。他们采用的主要措施是制造电池时,结形成之后,在多晶硅表面进行氧化处理以减少由一般电池表面所存在的未结合硅键引起的效率下降,如与杂质的结合、表面电荷密度的增加等等,改善了能量高的短波长光的转换效率。为了形成最佳的SiO_2氧化层,其操作温度等各种操作条件是经过实验选定的。为了减少表面上的反射损失,电池表     

酸性添加剂对多晶硅绒面形貌的影响

采用各向同性腐蚀法制备多晶硅绒面,通常使用的腐蚀液为HNO3和HF的混合溶液,增加适量酸性添加剂,可以有效地改进制绒效果,提高多晶硅电池转换效率。文章研究了酸性添加剂在不同酸腐蚀液浓度配比条件下制备的绒面特性。研究结果表明,腐蚀液中加入酸性添加剂后,绒面表面腐蚀坑细小均匀,有效地降低了绒面反射率,减少了电池产生的漏电;当腐蚀液中HNO3/HF/酸性添加剂的浓度比为8∶1∶0.4时,所制备绒面的反射率达到最低值,为21.87%,其转换效率最高。     

超薄柔性黑硅太阳电池研究

通过PC1D模拟软件分析了硅片厚度对电池性能的影响,结果表明:随着硅片厚度减薄,硅片对光的吸收效率逐渐减弱。为了强化硅片表面的陷光能力,弥补硅衬底减薄对光吸收的损失,采用化学刻蚀法制备获得了具有纳米绒面的黑硅太阳电池。通过模拟对比厚度为80μm的黑硅电池和常规电池性能,结果表明:硅纳米长度为0.85μm的黑硅表面平均反射率从常规制绒的12.65%降低至4.06%,黑硅电池短路电流从常规的8.693 A增加至9.104 A,黑硅电池效率从常规的18.87%提高至19.74%。     

提高多晶硅太阳电池效率的新结构

新技术和最优化结构使日本夏普公司制造的多晶硅太阳电池的光电转换效率达到16.4％。到1992年,10cm~2这种电池的光电转换效率预计可达到18％。多晶硅比单晶硅价钱便宜,但是多晶硅的晶粒界面使共转换效率降低。夏普公司的设计综合了下列几个特点:电池表面做成凹槽以提高太阳光的利用率;电池表面上的双层膜降低了对太阳光的反射;此外,     

单面抛光在PERC电池中应用的研究

研究一种实现背面抛光的方法,在制绒工序中以氮化硅为掩膜,对金刚线切割单晶硅片进行单面制绒,该掩膜在制绒工序中被HF酸去除。未制绒面作为背钝化电池背抛光面,在低刻蚀量条件下获得了微纳尺度平整的背表面,结果表明:该工艺方法将PERC电池双面钝化后少子寿命由109μs提升至230μs,开路电压由651.8 mV提升至661.0 mV,电池转换效率由20.32%提升至20.81%。     

新型纳米蜂窝超结构纹理多晶硅的制备、表征及性能研究

该文通过NH_2C_2H_4OH/NH_4F/HF/H_2O_2的混合溶液对硅片结构进行重构,得到纳米蜂巢状超结构黑硅多晶电池。超结构的蜂巢状纳米结构不仅有利于增强其陷光性能,同时限制了绒面比表面积,因此黑硅电池相对常规电池反射率有了5%的下降,但仍具备较高的钝化效果。经试验得到具有最佳电性能表现的黑硅电池片,其开路电压为0.635 V,短路电流为9.17 A,光电转换效率较常规酸制绒电池片高0.465%,达到19.18%。这说明具备纳米蜂窝状结构的黑硅电池片具备优秀的电性能表现。     

金属氧化物多层膜背接触晶体硅太阳电池

采用金属氧化物多层膜作为新型晶体硅太阳电池发射极,并成功制备出多层膜背接触(MLBC)太阳电池,对其器件性能进行详细分析发现,金属氧化物多层膜具有高载流子浓度、低界面复合速率、低方阻,以及优异的光学性能。最终所制备的MLBC太阳电池光电转换效率达17.16%,开路电压可达631 mV,相比于V_2O_x/n-Si太阳电池,器件效率提高了1.36%。测试结果表明,V_2O_x/Ag/V_2O_x作为晶体硅太阳电池发射极,具有低界面复合速率和接触电阻率,具有成为高效率太阳电池的潜力。     

低温生长SiO2钝化膜在太阳电池上的应用

主要研究在晶体硅衬底上采用干氧氧化法生长SiO2薄膜,通过改变非晶SiO2薄膜的生长温度、时间以及气体流量等参数优化工艺条件,增强对硅片的钝化作用,提高光生少数载流子寿命.实验发现在840℃下生长的非晶SiO2薄膜对硅片钝化效果最佳,可将硅片少子寿命提高约90%.此外,为优化SiO2/SiNx双层膜的减反射作用,采用Matlab程序计算SiO2/SiNx双层膜的反射谱,从理论上获得最优的膜系组合.实验发现生长有SiO2钝化膜的SiO2/SiNx双层膜太阳电池相对单层SiNx膜太阳电池,短路电流和开路电压分别提高了0.2A和8mV,转换效率提高约9%.     

柔性衬底太阳电池陷光结构的研究

讨论了粗糙聚酰亚胺(PI)衬底和具有较高粗糙度的背反射电极对柔性衬底薄膜太阳电池的影响.选择具有天然纹路的PI作为太阳电池的衬底增加光在电池中的光程.采用热辐射加热蒸发方法显著提高铝背反射电极的粗糙度,它是常规方法制备的约4倍.粗糙PI和背反射电极形成的陷光结构使电池的短路电流提高了2mA/cm2,量子响应(QE)短波部分得到提高且最高点红移.经QE和原子力测试表明,电池效率提高的主要原因是粗糙的背反射电极导致面电极ZnO的形貌发生明显变化所致.     

晶体硅太阳电池制备工艺进展

晶体硅太阳电池是目前应用最广、技术最为成熟的太阳电池,以晶体硅太阳电池生产流程为基础．主要从降低生产成本和提高电池转换效率方面出发,介绍了太阳电池制备工艺的最新进展,并对各种制备工艺作出了评价和展望。     

反应离子刻蚀法制绒在单晶硅太阳电池上的应用

研究了在预制绒基片上进行RIE织构化处理,得到的硅片表面具有很好的陷光效果,平均反射率仅为6%左右。通过热氧化法改善表面损伤,发现在温度900℃下,氧化膜厚度为40nm时,可得到较高的有效少子寿命,由此制得电池的内量子效率(IQE)、短路电流密度均有提高。     

高效率硅太阳电池的性能及理论分析

1981年8月,我们研制成功绒面BSFR(背表面场和背反射器结合)高效率硅太阳电池,其最高效率达15.3％(AM0,300K)。 本文报道了电池的研制情况及测试结果,讨论了背表面场、背反射器以及绒面结构等对电池性能的影响,着重分析了掺杂对进一步提高电池效率的影响。     

硅太阳电池铜电极研究

本文报道了低成本铜电极硅太阳电池的研制工作。在实验室中已制成有背表面场的φ100mm铜电极电池,转换效率达到12％,功率为0.93瓦。具有绒面和背表面场的20×20mm~2铜电极电池,效率已超过15％。 Al-Cu结构的铜电极电池已放置二年以上,性能没有变化。在没有封装的情况下,经过一年曝晒试验,性能没有衰降。     

ZnO与TiO2的质量比对染料敏化太阳能电池性能的影响

采用低温水溶液法制备ZnO微米棒;ZnO微米棒与TiO2纳米粉以不同比例混合,制备复合浆料;采用刮涂法把复合浆料涂敷在透明导电玻璃上,制备ZnO/TiO2复合薄膜光阳极。通过电池的I-U特性和电化学阻抗谱测试,研究ZnO微米棒与TiO2纳米粉的比例对电池性能的影响。结果表明:当ZnO与TiO2的质量比为1∶1时,DSSC的效率最高,此时的光电转换效率比纯TiO2电池的效率提高了31%。这主要得益于ZnO微米棒更高的光利用率和良好的电子转移特性。