空间用TiOx光学薄膜的生长机理

论述了TiOx膜的生长机理,详细研究了在电子束加热真空蒸镀膜的过程,蒸汽分压、衬底温度对膜性能的影响。讨论了通过高温高真空蒸镀的方法制备出双层增透膜TiOx/SiOy、TiOx/YOy和TiOx/AlOy,通过应用双层增透膜,太阳电池的短路电流提高36%～48%(硅太阳电池的短路电流提高近48%,砷化镓太阳电池提高近36%)。     

晶硅太阳电池多层减反射膜设计与分析

采用等效界面概念,通过导纳矩阵法,建立晶硅太阳电池多层膜模型,利用PC1D进行仿真设计研究,优化多层膜各层的厚度、折射率等参数,给出了多层膜的设计方法,得出优化后的多层膜参数。通过对一、二、三层膜优化设计及仿真对比,表明三层膜在单层膜的基础上使电池功率提高1.81%,为实际电池的工艺改进和性能提升提供了一种方法。     

柔性CIGS薄膜太阳电池的激光划线研究

单片集成是Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池组件的一种形式,可以降低电流和电阻损失,制备的关键步骤是通过划线实现子电池间的隔离和互联。超短脉冲激光划线能降低死区宽度,提高划线质量。为实现一种新型结构CIGS薄膜太阳电池组件的单片集成,采用1 064 nm波长皮秒激光对PI衬底CIGS薄膜太阳电池划线。通过对不同工艺条件划线沟道深度、结构及成分的研究发现,可以实现选择性移除CIGS薄膜太阳电池材料层,露出PI衬底或钼背电极层,划线沟道底部平整、干净,划线两侧整齐,宽度在100μm左右。     

薄膜太阳电池

硅太阳电池的应用日趋广泛,但昂贵的原材料成为其发展的瓶颈。薄膜太阳电池由于只需使用一层极薄的光电材料,材料使用非常少,并可使用软性衬底,应用弹性大,如果技术发展成熟,其市场面将相当宽阔。文章就迄今被人们广为关注的各类薄膜太阳电池,即非晶硅薄膜太阳电池、微(多)晶硅薄膜太阳电池、铜铟硒薄膜太阳电池、碲化镉薄膜太阳电池、染料敏化薄膜太阳电池和有机薄膜太阳电池的发展概况、技术难点和优缺点进行了论述。     

柔性砷化镓太阳电池

介绍了柔性砷化镓太阳电池的基本结构;分析了柔性砷化镓太阳电池的制备工艺,即在Ga As衬底上生长一层牺牲层,再在牺牲层上生长Ⅲ-Ⅴ族太阳电池,最后使用选择性高的腐蚀液将牺牲层腐蚀掉,得到薄膜太阳电池以及可重复使用的衬底,以期达到提高太阳电池功率质量比和降低生产成本的目的;对电池有待于进一步研究的问题进行了展望。     

CIGS薄膜太阳电池柔性化

铜铟镓硒(copper indium gallium di Selenide,CIGS)被公认为最佳的薄膜太阳电池材料之一,CIGS薄膜太阳电池是一种高效的薄膜太阳电池。分析了柔性CIGS薄膜太阳电池的结构、衬底材料的选择、扩散垒的作用、吸收层和缓冲层的制备和特性,介绍了不锈钢箔、铝箔聚酰亚胺等柔性衬底CIGS薄膜太阳电池的研发情况,最后展望了柔性CIGS薄膜太阳电池的应用前景。     

一种反向多结GaAs太阳电池背反射器的研究

介绍了一种具有全方位反射器的GaAs太阳电池的制作方法;分析了GaAs太阳电池全方位反射器制备工艺,在GaAs外延上生长全方位反射器ODR,即生长一层介质层,再在介质层上用黄光工艺进行开孔;并在介质层上使用蒸镀工艺蒸镀金属层。通过蒸镀、键合、衬底腐蚀、栅线、背电极制作等工艺完成电池制作。介绍了ODR结构的设计及工艺,并对比了实验结果。     

铜锌锡硫薄膜太阳电池研究进展

Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜太阳电池的组成元素在地球上含量丰富,安全无毒,非常适合用来发展高效、廉价的太阳电池。目前,CZTS薄膜太阳电池的光电转换效率已经超过12%。总结了近年来CZTS薄膜太阳电池的研究进展情况,指出非真空工艺制备CZTS吸收层的可控性更强,更有利于提高电池性能。最后提出了优化CZTS薄膜及太阳电池性能的关键技术问题,并展望其未来发展趋势。     

酞菁类化合物在太阳电池中的应用

有机太阳电池与无机太阳电池相比,还存在许多关键性问题。为了改善有机太阳电池的性能,尤其是转换效率,研究了掺杂、敏化、施主-受主共轭体系以及开发多层结构电池和创造新型光伏材料。酞菁类化合物作为新兴的功能材料已经得到了广泛的研究,作为敏化染料,酞菁能够增加光生载流子,有效提高光电转换效率。综述了太阳电池的工作原理,酞菁类化合物作为功能材料在肖特基型电池、p-n异质结型、纳米晶体光电池的应用进展。     

空间飞行器用太阳电池研究进展

介绍了执行深空探测和行星探测任务的空间飞行器用太阳电池研究进展,介绍了具有转换效率高、长期稳定性好、抗辐射能力强等优点的Cu(In,Ga)Se2(简称CIGS)薄膜太阳电池,综述了其结构及特点、吸收层薄膜的制备方法及其研究热点,认为随着研究的不断深入,太阳电池将在空间飞行器方面取得更加广阔的应用。     

CIGS薄膜太阳电池研究进展

Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池以其具有的诸多优势成为最具发展潜力的太阳电池之一。随着CIGS薄膜太阳电池光电转换效率世界纪录的不断被刷新,继续提高电池性能、研究无Cd缓冲层材料,发展柔性衬底CIGS薄膜电池及组件,优化现有的工艺流程,开发低成本的吸收层沉积工艺,尽快将实验室技术转移为CIGS电池组件的商业化生产成为今后的研究热点。主要介绍了CIGS薄膜太阳电池近年来在这些方面的研究进展。     

基于AMPS软件的微晶硅太阳电池最佳性能预测

以太阳电池模拟软件AMPS-1D为基础研究窗口层厚度、前端接触势垒等因素对微晶硅薄膜太阳电池的p层势垒和内建电势的影响,同时预测该因素对太阳电池性能的影响。研究结果表明,前端接触势垒越大,微晶硅太阳电池的性能越好,当前端接触势垒小于1.32 eV时,p层厚度对电池性能的影响显著,当p层厚度为14 nm时,所得微晶硅太阳电池的性能最佳。     

铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池

介绍了铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池的性能、优点以及应用范围;阐述了柔性薄膜太阳电池的国内外研究现状、发展趋势;特别介绍了柔性薄膜太阳电池的典型结构以及柔性衬底材料的要求和选择,底电极、吸收层、缓冲层、窗口层、减反射膜、上电极等各功能层的制备工艺等,同时简要介绍了其产业化面临的困难和挑战.     

面向化石能源开发的电爆炸冲击波技术研究进展

针对化石能源开发中储层改造技术的局限性,创新性地提出了重复脉冲强冲击波增透储层新技术。分析了水中放电、金属丝电爆炸和电爆炸等离子体驱动含能混合物产生冲击波的3种机理。介绍了冲击波作用储层的机理研究和现场应用结果,从理论、实验和现场实践验证了冲击波技术增透储层的可行性。结果表明,以电爆炸等离子体驱动含能混合物产生更强的和区域可控的冲击波,可针对储层做单点多次、分段式的增透改造,在化石能源开发中的意义重大。     

基于双指数简化模型的太阳电池输出特性

首先以太阳电池双指数简化模型为基础,模拟其伏安特性和功率特性曲线,通过与传统单指数简化模型输出特性仿真数据及实测数据比较,说明太阳电池双指数简化模型的有效性及其具有更高的精度.然后考虑光照强度和电池温度对太阳电池输出特性的影响,仍采用双指数简化模型,分别针对多组不同光照强度和电池温度,研究其伏安特性和功率特性变化规律....     

光伏电池模拟器的设计与研究

光伏电池现在已经越来越多的应用在各个领域,对光伏电池的研究也越来越深入,但由于天气等方面因素,而不能随时利用光伏电池进行研究,因此设计太阳电池模拟器是十分必要的。根据太阳电池单体的数学模型,设计了电池单体的I-V特性曲线生成电路,实验结果表明该电路输出的I-V特性曲线能很好地满足模拟太阳电池单体的特性。为了维持直流母线的电压稳定,还设计了稳压调节器,并对太阳电池模拟器进行单支路和阵列实验来测试其直流母线特性。     

Al掺杂TiO_2薄膜对DSSCs的I-V特性的影响

利用磁控共溅射法,在不同溅射功率下向Ti O2薄膜中掺Al,研究了Ti O2薄膜层光学性质、晶体结构和禁带宽度的变化。将Al-Ti O2薄膜浸入N719染料,制备成染料敏化太阳电池,测试电池的I-V特性,结果表明:Ti O2半导体层的禁带宽度与染料敏化太阳电池的开路电压有相同的变化趋势;掺Al后,太阳电池的短路电流及光电转换效率均有所提高,在掺铝功率为5 W时尤为显著。     

InGaN太阳电池光电转换特性的理论计算

从p-n结太阳电池的理论模型和InxGa1-xN带隙的经验公式出发,结合实际材料参数,通过改变In组分来调节InxGa1-xN带隙。计算了标准太阳光谱AM1.5光子通量及该光谱下InxGa1-xN单结和InxGa1-xN/Ga P异质双结太阳电池的光电转换效率。结果显示,InxGa1-xN单结太阳电池的最大转换效率是27.28%,与之对应的In组分为0.82。InxGa1-xN/Ga P异质双结太阳电池的最高转换效率为30.75%,对应的In组分是0.74。这些结果可作为设计制备In Ga N太阳电池的理论依据。     

饱和电流与品质因子对太阳电池串联的影响

基于太阳电池联接失配问题的普遍性,利用太阳电池单二极管等效电路模型及二体模型分析法,并根据基尔霍夫电流定律和电压定律,推导出串联等效电路的电流、电压方程组。采用数值法得到两种情况下各个电流的数值解,同时采用相关的曲线详细分析和讨论这两种情况下各个电流变化特性,并且给出了这两种情况下的物理解释。分析表明这些参数对太阳电池串联内部电流分布影响很大。研究结果有助于分析太阳电池和系统的损失原因。     

国外专利报道(9)

太阳电池1太阳电池及其制造方法以及太阳电池的制造设备(日本专利,2003年)2单结晶晶片及太阳电池单元(日本专利,2003年)3太阳电池(日本专利,2002年)4太阳电池及其制造方法(日本专利,2002年)5薄膜多晶太阳电池及其形成方法(日本专利,2002年)6硅薄膜的形成方法及硅薄膜太阳电池(日本专利,2003年)7粗蚀刻硅太阳电池的工艺(德国专利,2003年)8薄膜太阳电池及其制造方法(日本专利,2003年)9太阳电池组件及其制造方法(日本专利,2003年)10太阳电池组件(日本专利,2003年)11太阳电池基板构成方法(日本专利,2003年)12太阳电池及其制造方法(日本专利,2003…