用于太阳电池吸收层CuInS2薄膜的RF反应溅射制备及其表征

该文报道采用射频反应溅射技术，以铜银合金为靶材、H2S为反应气体，在Soda-Lime玻璃衬底上沉积高质量CuInS2薄膜的实验结果。分别运用扫描电镜、能量散射X—射线谱、X—射线衍射谱和表面轮廓仪等对沉积样品的结构形貌和组成成分等特性进行了分析表征，研究了这些特性对沉积参数的依赖关系。通过对溅射功率、衬底温度和H2S流量等工艺参数的优化，获得了单一黄铜矿相结构且沿单一晶向(112)生长的高质量富铜薄膜，晶粒线度达400nm，薄膜中成分的原子比[Cu In]／[S]和[Cu]／[Cu In]可分别接近于1和0．5，并对结果进行了简单讨论。该技术成本低廉、可靠性高，适合于高效太阳电池吸收层薄膜的高均匀度大面积沉积，具有规模化工业生产的推广价值。     

用于GaInP/GaAs双结叠层太阳电池的MOVPE外延材料

采用金属有机化合物气相淀积(MOVPE)技术生长用于GaInP/GaAs双结叠层太阳电池的外延材料。针对材料生长中的隧穿结、p-AlInP层等关键问题,通过对掺杂剂、生长技术及条件的调整与改进,极大地提高了GaInP/GaAs双结叠层太阳电池性能,最高转换效率达到23.8%(AMO,25℃)。     

n型高效抗PID太阳电池工艺研究

电势诱导衰减(PID)效应是导致光伏组件输出功率下降的主要原因之一,该文研究表明通过优化n型太阳电池工艺,包括增加p-n结的深度,提高减反射膜的折射率,采用叠层减反射膜等方式,可阻挡钠离子破坏太阳电池的p-n结,将太阳电池的PID衰减控制在1.5％以内.同时结合离子注入技术,太阳电池的量产效率可达到21.4％以上,形成...     

高效三功能层单晶薄膜太阳电池的研究

讨论了ZnSe/GaAs/Ge等三功能层梯度掺杂异质单晶薄膜复合光电极的结构,分析了把它用于光电化学太阳电池、光伏太阳电池、肖特基光伏太阳电池时的工作机理及优点.实验结果验证了理论分析.在进一步提高太阳电池转换效率方面,该复合光电极值得进一步研究.     

高效三功能层单晶薄膜太阳电池的研究

讨论了ＺｎＳｅ／ＧａＡｓ／Ｇｅ等三功能层梯度掺杂异质单晶薄膜复合光电极的结构，分析了把它用于光电化学太阳电池、光伏太阳电池、肖特基光伏太阳电池时的工作机理及优点。实验结果验证了理论分析。在进一步提高太阳电池转换效率方面，该复合光电极值得进一步研究。     

利用半导体量子点的高效太阳电池

1前言 第三代太阳电池的开发 太阳电池，主要是由做在半导体基片上的pn结组成。如图1所示若在pn结处射入太阳光，则在半导体内部激发出电子-空穴对，在内部电场作用下，电子向n侧。空穴向p侧迅速流动，产生光生电功率。现在广泛使用的是厚度200～350μm的单晶硅，及用铸造法制作的多晶硅太阳电池。最近为了降低硅太阳电池的制造成本，开发了薄膜太阳电池。在薄膜太阳电池的情形下由于光吸收层的厚度仅为0．2～3μm左右，使用的材料大大减少。现在还在开发非晶硅、微结晶硅、CdTe、Cu（InGa）、Se2（CIGS）等太阳电池。     

高效硅基异质结太阳电池铟回收技术研究

以ITO靶材和硅基异质结（HJT）太阳电池为研究对象,通过建立理论计算模型和实验测试的方法,对ITO靶材和HJT太阳电池的元素成分及含量进行计算和验证。采用湿法冶金工艺对其中的金属铟浸出并分离提纯,并对比影响金属铟回收的因素。结果表明：ITO靶材中金属铟含量理论计算模型与实验测试结果一致,通过盐酸浸出、Zn粉置换,可获得95.56%纯度的海绵铟。在此实验基础上进行工艺优化,回收HJT太阳电池的银、铟金属,可获得较高的回收率和良好的经济效益。     

基于宽带隙P-I-N结构的高效有机小分子太阳电池

研制了一种采用混合的P-I-N异质结结构、基于混合ZnPc和C60的有机小分子太阳电池。该有机太阳电池光电转换由ZnPc和C60异质结混合成膜完成,电子和空穴分别通过n掺杂和p掺杂的宽带有机层传输至阴极和阳极,不同掺杂的电子或空穴传输层由精确控制两种有机小分子的蒸镀速率来实现;其中空穴传输层采用N,N,N’,N-’Tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzidine(MeO-TPD)为基底材料和Tetrafluoro-tetracyano-quinodimethane(F4-TCNQ)为掺杂材料,电子传输层采用C60为基底材料,而掺杂材料为Leuco Crystal violet(LCV)。实验发现:可以通过改变光电转换层和电子传输层的厚度,优化器件的结构;与未掺杂的有机薄膜相比,掺杂的宽带有机传输层导电率提高了3~4个数量级,并且它们几乎不吸收太阳光;电子传输层的厚度直接影响太阳电池的转换效率,这与薄膜光学的预期结果相符;当增大光电转换层的厚度,不仅增加了光吸收,同时电子空穴的复合率也随之增加,因此器件的填充因子降低。实验结果表明:该有机太阳电池的光电转换效率可达2.4%。     

乙酸钾修饰界面用于高效稳定的钙钛矿太阳电池

使用乙酸钾(KAc)修饰电子传输层,正置结构的SnO₂/perovskite界面使用其具有的羧基和碱金属阳离子调节能级。研究发现,KAc薄膜的引入会对钙钛矿薄膜产生一定的表面陷阱钝化作用,表现出非辐射复合的减少以及体内和界面电荷复合的抑制。此外,调节钙钛矿晶体的生长,产生晶粒尺寸从450 nm增至600 nm且无针孔的钙钛矿薄膜,缺陷密度显著降低。结果表明,通过使用KAc来修饰电子传输层,可明显减少SnO₂电子传输层的缺陷及能级差;优化后的太阳电池效率提高7.63%,量子效率(IPCE)从87.3%增大到90.1%。     

用于先进太阳电池的InAs量子点材料制备与表征

利用MOCVD外延技术生长InAs量子点材料,通过采用Sb作为表面活性剂,调节所选择InAs量子点材料的生长参数,获得了具有不同尺寸、高密度的InAs量子点材料。     

薄膜非晶硅/微晶硅叠层太阳电池的研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF—PECVD)技术制备非晶硅顶电池，采用甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF—PECVD)技术制备微晶硅底电池，初步优化研究了薄膜非晶硅／微晶硅叠层太阳电池顶电池与底电池的本征吸收层厚度匹配与电池电流匹配，以及氧化锌／金属复合背反射电极对电池的作用。研制出了面积为1．0cm^2效率达9．83％的薄膜非晶硅／微晶硅叠层太阳电池。     

ZnSe太阳电池

通过掺少量Te提高ZnSe受主杂质浓度，从而制成ZnSe p—n结太阳电池。单结ZnSe光电池在AM1条件下光谱响应半宽度范围365-450nm，波长为400nm时量子效率最大。ZnSe是一种好的叠层多结光电池的顶层材料，可以提供较高的开路电压，并且是底层电池的窗口；在单结ZnSe光电池的基区指数掺杂，95％的区域内能产生大于10^4V／cm的附加电场，在400—475nm波长范围内，该电场可以使其外量子效率增加1～1．5倍。     

高效非晶硅叠层太阳电池的优化设计

研究了高效ａ－Ｓｉ／ａ－Ｓｉ／ａ－Ｓｉ－ＳｉＧｅ三结太阳电池的优化设计。电流匹配是影响二端子叠层太阳电池填充因子的关键因素，在内电极的ｐ／ｎ界面外附加载流子复合是由少数载流子浓度、界面态和ｐ／ｎ界面处材料的几何因素匹配决定的。利用适当的带隙匹配和ｉ层厚度匹配来实现ａ－Ｓｉ／ａ－Ｓｉ／ａ－ＳｉＧｅ三结太阳电池结构的最佳化，同时采用改善ｎ／ｉ界面特性的缓冲层技术，获得了Ｖｏｃ＝２．４８Ｖ，Ｊｓｃ＝６．     

高效单晶硅太阳电池的研制

简述了高效单晶硅太阳电池的初步研制结果。对电阻率不同的ＣＺ和ＦＺ材料和不同的电池结构进行了实验。为了提高效率，对发射区钝化工艺、分区轻（ｎ＾＋）重（ｎ＾＋＋）扩散、背场、表面织构化技术和氯清洗等工艺进行试验研究。目前制备的最好电池，其效率为１８．６３％。     

400cm2 a-Si/a-Si叠层太阳电池的研究

以全部国产化装备和工业用原材料，以简单铝背电极制备出初始效率为８．２８％，经室外阳光照射一年后稳定效率为７．３５％，面积为２０ｃｍ×２０ｃｍ，有效面积为３６０ｃｍ２ａ－Ｓｉ／ａ－Ｓｉ叠层太阳电池。主要制备技术措施：（１）ＴＣＯ／ｐ界面接触特性的改善；（２）μｃ－ＳｉＣ∶Ｈ／ａ－ＳｉＣ∶Ｈ复合窗口层技术；（３）ｐ／ｉ界面Ｈ处理；（４）高质量本征ａ－Ｓｉ∶Ｈ材料；（５）优良的ｎ１／ｐ２隧道结；（６）最佳电池结构设计等。     

PROCESSING HIGH EFFICIENCY CdTe SOLAR CELLS

High efficiency solar cells can be fabricated on CdTe films prepared by a wide variety of deposition techniques. Most of these methods yield CdTe layers that need to be subjected to post-deposition treatments before they can be utilized in high efficiency device fabrication. In some cases these treatments can be made an integral part of the film growth process so that a post-deposition step is not needed. This paper discusses the procedures that are commonly used in high efficiency CdTe solar cell fabrication and reports on a newly emerging technique that holds the promise of becoming a high-throughput industrial process for thin film photovoltaic module production.     

染料敏化纳米TiO2薄膜太阳电池测试

从染料敏化纳米薄膜太阳电池(以下简称DSCs)结构和原理出发,探讨DSCs与常规硅太阳电池在测试上的区别。讨论了不同光源光谱条件、光强、数据采集速率以及环境温度对DSCs光伏性能测试的影响,获得准确测试DSCs光伏性能的方法和技术。