体相异质结钙钛矿太阳电池的稳定性

钙钛矿太阳电池的光电转换效率取得了硅太阳电池的水平,然而制约其产业化发展的主要瓶颈是稳定性.为探索其衰减的物理规律,使用新两步连续沉积方法成功的制备了体相异质结钙钛矿太阳电池,其光电转换效率为6.73％.这种方法解决了传统两步法钙钛矿薄膜不均匀和相互扩散两步法反应不完全的缺点.将体相异质结钙钛矿太阳电池放在空气中10、20和80 min时对其稳定性进行测试,发现其光电转换效率会逐渐降低,它的开路电压几乎不变,它的短路电流密度和填充因子逐渐减小.通过交流阻抗测试进一步证实其衰减的主要原因是钙钛矿太阳电池的复合电阻和载流子寿命不断减小.主要原因可能钙钛矿材料在晶界处吸收空气中的水分和氧气,导致其分解.     

电容效应对高效太阳电池电流-电压特性测试的影响及解决方法

随着太阳电池制造技术的不断进步，市场上出现了一批电容远大于常规电池的高效太阳电池，传统的窄脉冲单闪测试仪已经不能适应这些电池的测试要求。通过实验和模拟研究了电容效应对该类电池测试的影响，并提出了较好的解决方法。     

CdTe/CdS异质结太阳电池的电特性--关于"CdTe/CdS异质结特性"一文同郭江等商榷

笔者认为郭江等关于“CdTe／CdS异质结特性”一文，对CdTe／CdS太阳电池的CdS／CdTe异质结特性的讨论时存在理论上的错误和设计思想不妥。例如，求解CdTe／CdS异质结空间电荷区电势满足的泊松方程时，所给的边界条件有错，因而所得的电势分布亦有错；关系式△Er=(Eg2-Eg1)-△Ec=0有错；CdTe／CdS异质结能带结构不妥等。据此，我们针对上述CdS／CdTe异质结太阳电池存在的问题进行了理论研究和讨论，所得到的相应研究结果，与郭江等商榷。     

CuPc-G-PAn/Perylenes异质结太阳电池性能研究

对聚苯胺材料进行染料接枝改性,将其用作异质结光伏电池的p型材料,制作出结构为导。电玻璃／酞菁铜接枝聚苯胺（p型）／Pei（n型）／Al）简写为ITO／CuPc-G-PAn(p型）／Pei（n型）／A1)的有机p-n异质结光伏电池。该电池在37．2W／m^2的碘钨灯照射下,开路电压Voc=802mV,短路电流I=41μＡ／cm^2,填充因子FF＝58％,能量转换效率大约为0．51％,它比聚苯胺及Pei肖特基电池大得多。通过测量其电流－电压J－V和电容－电压C－V特性,研究了其光伏效应及电学性能。J－V特性表明,二极管的曲线因子约为6．3,比1大得多;C－V特性表明,在CuPc-G-PAn／Pei界面处的耗尽层约为231nm,从p/n层的光吸收谱可知,光激活层在CuPc-G-PAn／Pei界面处,它们分别与ITO及铝形成欧姆接触,对在暗场及光照下电荷传输机理作了较详细的分析。     

非晶硅/晶体硅异质结太阳电池计算机模拟

运用AMPS程序模拟计算了p-型非晶硅/n-型晶体硅HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin layer)异质结太阳电池的光伏特性.通过对不同带边补偿情况下的计算结果同文献报道相比较,得出导带补偿小部分(0.18eV),价带补偿大部分(0.5eV)的基本结论.同时还证实,界面态是决定电池性能的关键因素,显著影响电池的开路电压(Voc)和填充因子(FF).最后计算了这种电池理想情况下(无界面态、有背面场、正背面反射率分别为0和1)的理论效率Eff=27%(AM1.5 100MW/cm2 0.40～1.10μm波段).     

N型单晶硅衬底上非晶硅/单晶硅异质结太阳电池计算机模拟

采用德国HMI研发的AFORS-HET软件模拟了N型衬底非晶硅,单晶硅异质结太阳电池的特性,结果表明随着发射层厚度的增加,短路电流下降,电池的短波响应变差.在非晶硅,单晶硅异质结界面处加入不同的界面态密度(Dit).发现当Dit1012cm-2·eV-1时,电池的开路电压和填充因子均大幅减小,导致电池效率降低.当在非晶硅,单晶硅异质结界面处加入本征非晶缓冲层后,电池性能明显改善,但是缓冲层厚度应控制在30nm以内.模拟的a-Si/i-a-Si:H/c-Si/i-a-Si:H/n a-Si双面异质结太阳电池的最高转换效率达到28.47%.     

硅基异质结太阳电池的研究现状与前景

简要介绍了当前低成本太阳电池的现状,对硅基异质结太阳电池的构成进行简要分析,筒述了如HIT、a—C／c—Si、a—C／C60／c—Si以及nc—Si／mc—Si等几种高效硅基异质结太阳电池的研究,并介绍了太阳模拟软件对硅基异质结电池工艺参数的模拟结果。最后介绍了Si／Ge／Si双异质结太阳电池的制备技术,并对基于硅基异质结高效低成本太阳电池的发展进行展望。     

CdS/CdTe异质结太阳电池串联电阻的理论研究

串联电阻是太阳电池中一个附加的功率损耗．对太阳电池的转换效率、填充因子输出性能等均有较大影响，尽可能的减小串联电阻是提高太阳电池效率和性能所要求的。该文从理论上分析了太阳电池中串联电阻形成的各种因素，特别是对电池TCO层的薄层横向电阻做了较为详尽的理论分析，导出了TCO层薄层横向电阻的理论计算公式，并讨论了减小串联电阻的途径。并将计算值与实验结果进行了比较，两者符合较好。     

用于晶硅异质结太阳电池的透明导电薄膜研究进展

提升晶硅异质结（HJT）太阳电池的电流有望进一步提高电池效率,透明导电氧化物薄膜（TCO）是影响HJT太阳电池电流的重要功能层。该文首先介绍了TCO薄膜的自身特性,包括掺杂元素和掺杂比例、制备技术对薄膜特性的影响。同时总结了薄膜特性对HJT太阳电池性能的影响。最后阐述了TCO薄膜应用的最新进展及发展趋势,增加盖帽层或多层TCO薄膜有望改善薄膜整体特性及电池性能。以期指导TCO薄膜特性的优化,从而进一步提高HJT太阳电池效率,加快HJT太阳电池产业化进程。     

太阳电池光谱响应测试中负载电阻的选择

在太阳电池光谱响应测试中，短路电流Jsc的测试多采用测量标准电阻两端的电压来实现。本文从实验测量的角度，就电阻大小的选择作了探讨，提出了选择依据，以满足测试需要。并对晶体硅太阳电池光谱响应进行了实际测量。     

一种聚合物/C60异质结有机太阳电池

用MEH-PPV为给体(空穴传输)、C60为受体(电子传输)首先制备了分层和体异质结结构的两种器件,器件结构为ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV/C60/Al和ITO/PEDOT:PSS/MEH-PPV:C60/Al。之后又制备了结构为ITO/PE-DOT:PSS/MEH-PPV:C60/C60/Al的第3个器件。作者比较了这3种器件的光伏性质,发现器件3的短路电流密度(JSC)比器件1和器件2的分别增加了300%和150%,开路电压(VOC)分别增加了100%和20%。这主要是由于C60层增加了电子由受体传输到负电极的通道并增大了给体受体界面面积。另一原因是此C60层一定程度地阻挡了空穴从有机物向负极的传输,从而有效地改善了太阳电池的性能。     

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。     

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。     

硅异质结太阳电池的TiCxOy电子选择性接触研究

报道一种新型的免掺杂电子传输材料——TiC_xO_y,具有非晶相为主少量晶化相的混合相结构,约4.1 eV的低功函数和2.63 eV的宽带隙,可实现对电子的零势垒传输和对空穴的高势垒(1.64 eV)阻挡;TiC_xO_y/n型硅异质接触可获得17.74 mΩ·cm²的低接触电阻率,可实现对电子的选择性输运功能。TiC_xO_y薄膜用作全背面n型硅异质结电池的电子传输层,可大幅提高电池的开路电压和填充因子,最优电池的绝对效率提高3%。     

氢等离子体处理钝化层对高效晶硅异质结太阳电池性能的影响

研究不同时间氢等离子体处理（HPT）氢化非晶硅a-Si:H（i）钝化层对高效晶硅异质结太阳电池（效率>23％）性能的影响。发现适当时间的HPT可改善钝化效果提升电池性能,但过长时间的HPT可导致薄膜钝化效果变差,有效少数载流子寿命降低。分析认为HPT时间过长,H原子进入到a-Si:H（i）薄膜层中,导致薄膜内部SiH₂增多,微结构因子（R）增大,薄膜质量变差。并且,适当时间的HPT改善太阳电池性能的幅度有限,而过长时间的HPT导致电池性能下降却很明显。因此,针对高效率的晶硅异质结太阳电池,应对钝化层沉积之后的HPT工艺进行谨慎控制。     

一种新型锗硅混晶异质结构太阳电池的设计与理论分析

为减少通常锗硅混晶太阳电池的异质界面复合及窄能隙引入的体内复合增强,提出了一种新型结构锗硅混晶太阳电池模型。对反映电池内光生少子运动的参数及物理过程及物理过程分析后得出该模型少子连续方程,计算结果表明,该电池模型,在优化条件下即能减少高浓度锗导致的复合增强,又能拓宽长波光谱响应。计算预测的最佳转换效率为17．2％。     

CdTe/CdS异质结特性

从理论上对CdTe／CdS太阳电池CdS/CdTe异质结的特性进行了研究和讨论，结果表明可以简单利用改变CdTe、CdS两种半导体材料的掺杂浓度来改变CdS/CdTe异质结的能带结构。针对不同的能带结构采用了不同的物理模型，得到的CdS/CdTe异质结伏安特性曲线有一折点，且折点位置随异质结能带结构的变化而变化。     

银粉对硅异质结太阳电池用低温银浆的影响综述

银浆是硅异质结太阳电池的重要材料,更低的体积电阻率和接触电阻、良好的附着力、优良的细线印刷性能及组件栅线抗腐蚀老化是其不断改进的方向。作为导电相,银粉的性能和含量对银浆有着至关重要的影响。该文基于低温固化银浆导电机理以及SHJ电池对银浆性能的追求,综述了银粉的振实密度、形貌、粒径、表面处理剂及其与有机物的适配。进一步探讨了纳米银粉和银包铜粉在SHJ太阳电池用低温银浆中的应用。     

自主研制的标准太阳电池的验收测试

针对自主研制的标准太阳电池进行了验收测试,包括外观测试、反射率测试、RTD温度性能测试、STC条件下的Ⅰ-Ⅴ特性测试、暗态下的性能测试、光老化测试、光稳定性测试,以及光老化后标准太阳电池的相关性能测试。上述验收测试通过后,才能认定标准太阳电池的材料透过率、电性能、温度性能及稳定性均符合要求,可以投入使用。