大面积高效率空间用三结砷化镓太阳电池的研究

通过在电池中引入布拉格反射器,提高电池抗带电子辐照能力,经辐照后使电池最大功率平均衰减小于18%。优化上电极栅线结构,当金属栅线面积占电池面积的3.0%时,电池平均短路电流为456.2mA。优化TiO_x/AlO_x双层减反射膜结构,短波300~500nm范围内电池表面反射率小于30%。采用以上结构最终制备出面积为26.8cm~2的空间用三结砷化镓太阳电池,批产平均转换效率为29.61%,最大转换效率30.15%。     

高效率大面积太阳电池

1200厘米~2电池效率高达8.1％日本富士电机综合研究所接受新能源综合开发机构的委托,最近开发成功了30厘米×40厘米的大面积非晶硅太阳电池,光电转换效率高达8.1％,打破了原来这样大小电池效率7.5％的记录,它是当今世界上效率最高的大面积太阳电池。它系通过在非晶态硅的p层和i之间加入缓冲层而实现的。目前太阳电池分绪晶型和非晶态型两大类。前者主要用于工业,后者主要是民用。非晶硅虽然光电转换效率较低,但由于能制成微米级薄膜,用硅量少,     

高效率柔性钙钛矿太阳电池

开发了一种可低温溶液加工的固态离子液体电子传输材料,并将其应用于柔性钙钛矿太阳电池中,有效提高了器件的性能,极大抑制了电池的电流密度-电压滞后效应,柔性钙钛矿太阳电池效率达到16.09%。研究表明,柔性钙钛矿太阳电池优异的光电性能主要归因于离子液体具有很好的光增透作用、高的电子迁移率和合适的能级位置,同时离子液体可有效钝化钙钛矿薄膜中的缺陷。     

国际发展态势─砷化镓太阳电池实用化

国际发展态势─砷化镓太阳电池实用化于培诺ＧａＡｓ／ＧａＡｓ太阳电池许多光伏专家先后开展了以砷化锌（ＧａＡｓ）单晶材料为基底的太阳电池研制工作。根据太阳辐射光谱和各种半导体材料的带隙可以计算出最佳光电转换效率所对应的材料最佳带隙是１．ｓｅＶ。现在已开发...     

利用离子注入激光退火制作高效率多晶硅太阳电池

本文报道了利用离子注入和连续CO_2激光退火制作高效率太阳电池的工作,研究了激光功率密度和辐照时问对退火的影响,利用多种测量方法对不同条件下的退火效果进行了分析。制成的多晶硅太阳电池,其转换效率(有效面积)达13％(100mW/cm~2)。     

砷化镓量子点太阳电池及材料的研究现状

介绍了目前砷化镓量子点太阳电池的研究现状,主要包括:量子点太阳电池理论分析、量子点结构材料生长与性能表征、量子点太阳电池器件结构设计与制备技术三方面。此外,在对目前研究中所存在的难点问题进行分析后,认为制备高质量的量子点结构材料以及优化量子点太阳电池结构设计是目前获得高性能量子点电池的关键。     

空间三结砷化镓太阳电池位移损伤效应研究

对金属有机化合物化学气相沉淀(MOCVD)生长的三结砷化镓太阳电池进行高能电子和质子辐照试验,获得太阳电池的短路电流、开路电压、最大输出功率辐射衰减数据。发现不同能量电子和质子对太阳电池的辐射衰减系数,可利用电子或质子的位移损伤剂量关联起来。利用该关系对中星10号卫星的三结砷化镓太阳电池阵在轨辐射衰退进行预测,发现太阳电池阵在轨输出功率与地面模拟预测数据基本吻合。研究结果可为空间辐射环境中应用的三结砷化镓太阳电池冗余设计提供参考数据。     

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。     

高轨卫星三结砷化镓太阳电池阵抗辐射设计

分析空间辐射效应对三结砷化镓（TJ-GaAs）太阳电池阵的影响,结合地面试验结果对太阳电池阵进行抗辐射设计,并在某倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星上进行验证。通过对在轨卫星5 a的遥测数据分析,得出太阳电池阵输出功率因辐射效应造成的衰减规律,最后与设计方案进行比较,有效验证了抗辐射设计的数学模型,可为其他中高轨道卫星太阳电池阵的设计提供参考。     

空间用三结砷化镓太阳电池激光划片技术研究

以空间用三结砷化镓太阳电池激光划片为研究对象,对激光光源、功率、脉冲频率、划片速度等参数进行试验研究。研究结果表明:选用功率4 W、频率120 k Hz的355 nm紫外激光光源,采用50 mm/s的切割速度,对三结砷化镓太阳电池有良好的划片效果,切割宽度约14μm、深度约195μm,为激光切割技术用于三结砷化镓太阳电池的批量生产提供可能。     

三结砷化镓聚光太阳电池电学特性的研究与仿真

聚光太阳系统将多结太阳电池与聚光器组合在一起,具有较高转换效率。本文基于单二极管模型等效电路,建立三结聚光Ga In P/Galn As/Ge叠层太阳电池的数学模型,研究不同聚光倍数下(200~1000X)电池的电学特性,并与实测值进行对比。结果表明:其开路电压、短路电流和电池功率随聚光比的逐步增大而增加,而电池效率随聚光比的升高呈先增后减趋势。实测值均小于理论值,计算误差随聚光比的增加而变大,最大计算误差不超过7.5%。     

多晶硅太阳电池少子寿命的数值模拟

主要引入载流子的有效迁移率和有效扩散长度两个物理量,对多晶硅的少子寿命进行数值模拟.在此基础上建立了多晶硅太阳电池的一维物理模型,采用数值模拟方法对其在AM1.5太阳光入射下的电池输出特性Lsc、Voc、FF和η进行模拟计算,着重分析了晶粒尺寸和基区少子寿命对多晶硅太阳电池性能的影响.模拟结果表明,晶粒尺寸和少子寿命是影响多晶硅太阳电池性能的两个关键因素.当少子寿命较低时,晶粒尺寸对电池效率的影响不大,此时电池效率的提高受限于少子寿命;当少子寿命增大时,电池效率随晶粒尺寸的增大显著提高.同时,从模拟结果可得到电池效率与少子寿命和晶粒尺寸之间的定量关系.     

太阳电池的短波长量子效率

本文从分析入射光为短波长(αW>3)时,太阳电池顶区的少子分布着手,得到量子效率关系式。分析中,把顶区按浓度分布趋向分成两个区域,即扩散区与表面复合区,得到了S/D==(1/η-1)/(W-1/α(1/η-1))关系式,当α很高时可进一步近似为η=[1 WS/D]~(-1)。据此,为要减少表面复合影响,提高效率,必须减小顶区宽度W,增加材料迁移率。前式反映了电池短波长光谱响应,后式反映了α值继续升高时,表面复合饱和现象。两式计算结果与Hovel严格解符合良好。上式也为表面复合速度的测试提供了一种简易的方法。     

脉冲激光束制备镓铝砷-砷化镓太阳电池的欧姆接触

欧姆接触是器件工艺重要环节之一,人们在这方面进行了许多研究。对太阳电池来说,欧姆接触极为重要,它影响短路电流、填充因子等等,它直接对电池效率产生影响。迄今为止,镓铝砷-砷化镓太阳电池上的欧姆接触合金化仍是用加热方法来完成的。近年来,国内外都在研究用脉冲激光束来制备欧姆接触,其比接触电阻值已与加热合金化方法所得结果相当。和加热合金化方法相比,用脉冲激光束合金化还有下述优点:     

热循环作用下太阳电池板单元结构寿命预测

试验测试了热循环过程中太阳电池板单元结构各被粘接层的热应变值,结合有限元MSC.Marc模拟的结果提出了以热应变极大值或残余热应变作为热循环条件下胶接结构的损伤参量,建立了预测太阳电池板寿命的数学模型。     

利用电致发光技术快速测定晶硅太阳电池少子寿命

结合理论分析,讨论太阳电池电致发光的影响因素,提出利用电致发光技术来测定晶硅太阳电池的少子寿命。在完成测试定标后,对比目前普遍使用的微波光电导衰退法,对电致发光法测定单晶和多晶硅少子寿命进行实验验证。结果表明,电致发光测试方法能快速、稳定、准确地测定晶硅太阳电池的少子寿命。     

少子寿命值对太阳电池生产的监控作用

研究了太阳电池工艺过程中少子寿命值的变化,揭示了少子寿命值在太阳电池生产过程中的应用.通过比较工艺前后少子寿命值的变化,可以优化生产工艺,提高电池转换效率,改善电池的性能.经过工艺优化后,多晶硅太阳电池(非绒面)的平均转换效率达到14.75%.     

利用太阳电池I-V特性测量其基区少数载流子寿命

提出了一种新的测量成品太阳电池基区少子寿命的方法,这种方法在电池制备完成后进行测量。此方法还可对印刷电极后烧结这步工艺流程进行少子寿命的监控,以提供改进电极制作工艺信息。