异质结太阳电池测试标准的研究进展

针对异质结(HJT)太阳电池在I-V测试中遇到的主要问题,归纳总结了迟滞效应的成因和解决方法,以及双面HJT太阳电池的测试标准和评价体系,研究了不同测试参数对迟滞误差的影响,分析了测试台反射率及接触方式对HJT太阳电池I-V测试结果的影响,并通过简述HJT太阳电池亚稳态特性的研究进展,找出HJT太阳电池精确测试的方法,...     

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).     

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。     

利用溅射ITO层增强钙钛矿太阳电池的稳定性研究

为增强以银为背电极的正置结构有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳电池（PSCs）的长期稳定性,研究利用射频磁控溅射技术在氧化钼层与银背电极之间沉积一层铟锡氧化物（ITO）来对PSCs进行内封装的技术。为防止ITO层溅射对下方已沉积的钙钛矿层和有机空穴传输层造成损伤,研究ITO层溅射功率和厚度对PSCs光伏性能的影响,获得优化的ITO层制备工艺,发现在ITO层溅射功率为30 W、厚度为40 nm时所制备的PSCs光伏性能最优。为进一步提升PSCs性能,对比溅射法和热蒸发法沉积银背电极对PSCs性能的影响,发现与蒸发法相比,采用溅射银背电极的PSCs光伏性能更佳,其光电转换效率可达到17.86%。PSCs光伏性能的长期稳定性测试和X射线衍射结果分析表明,溅射ITO阻隔层的插入可有效抑制钙钛矿层中的卤素离子与银背电极之间的扩散反应,在不降低PSCs效率的同时可显著改善PSCs稳定性,所制备的PSCs在干燥空气中存放4500h后仍能保持初始效率的95%。     

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。     

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。     

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。     

无机钙钛矿太阳能电池研究进展

钙钛矿太阳能电池是一种新兴的全固态平面型太阳能电池,从2009年第一次出现到现在发展迅速。据报道,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已超过24%,全无机钙钛矿太阳能电池的光电转换效率也超过17%。相比于有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池,无机钙钛矿材料由于热稳定性好而成为钙钛矿太阳能电池研究领域的热点之一。本文主要综述了全无机钙钛矿太阳能电池的基本知识及最新的研究成果,尤其是提高全无机钙钛矿太阳能电池的效率及稳定性方面的成果,对钙钛矿薄膜层的改进、电子传输层及空穴传输层优化方面的成果作了详细的介绍和评述。     

钙钛矿太阳能电池:能源领域的潜力股

文章首先分析了研发钙钛矿太阳能电池的重要意义,分别从能源物质需求和环境污染治理两方面进行。其次着重分析了钙钛矿太阳能电池转换高效及低成本、应用广泛的技术优势,提出钙钛矿太阳能电池是发展潜力巨大的可再生清洁能源。     

基于不同类型全无机钙钛矿材料的太阳能电池研究

随着新型光伏电池的发展,卤族钙钛矿太阳能电池备受关注,其中全无机钙钛矿材料因其良好的热稳定性、高吸光系数、带隙可调、制备工艺简单等优点,在光电和光伏器件领域具有良好的应用前景,基于全无机钙钛矿太阳能电池的最高效率达到了20.4％.本文总结了基于ABX3、A2BX6、A2B1+B3+X6以及类钙钛矿材料等全无机钙钛矿太阳...     

喷涂法制备混合阳离子钙钛矿太阳电池

采用热基底喷涂法分别制备了FA_0.85MA_0.15PbI₃和(FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15两种混合阳离子钙钛矿薄膜,对两种薄膜进行了扫描电镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）、紫外-可见光吸收光谱（UV-Vis）测试表征。结果表明,该方法制备的混合阳离子钙钛矿薄膜平整致密,FA_0.85MA_0.15PbI₃结晶性更好,并且吸收带边和吸收强度更大。将两种薄膜组装成平板太阳能电池,对电池的光电性能和稳定性进行了分析。结果表明,FA_0.85MA_0.15PbI₃ PSCs光电转换效率为13.21%,(FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15 PSCs光电转换效率为12.08%,并且(FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15 PSCs在放置80 d后,性能基本无变化,表明喷涂法制备(FAPbI₃)_0.85(MAPbBr₃)_0.15 PSCs具有较好的稳定性。     

Valency Control of Glow Discharge Produced a-SiC:H and its Application to Heterojunction Solar Cells

A new type of amorphous silicon solar cell having a conversion efficiency of 8% level is introduced. The cell has a wide band gap window layer made of hydrogenated amorphous silicon carbide, (a-SiC:H), with a good valency control. Electrical, optical and optoelectronic properties of a-SiC:H have been investigated, together with their valency controllability. A design concept and some key technologies to improve solar cell performance with this new material are demonstrated. A series of technical data on material preparation and cell performance are presented. Clear improvements in cell performance, not only I_DC but also V_DC, have been obtained. The realistic limit of the conversion efficiency in a-Si solar cells is estimated and discussed.     

空气中制备NiOx基钙钛矿太阳能电池和光电探测器

钙钛矿材料可通过溶液法制备,但也易受溶剂氛围影响,导致膜的质量和可重复性降低。开发空气中高质量钙钛矿膜的制备工艺,可以大幅降低成本和提升钙钛矿材料的应用价值。深入研究空气中水汽对中间相和成膜过程的影响,有助于指导空气中的制备工艺参数。有水存在时,PbI₂-DMSO中间相上的DMSO更容易脱去,导致由配位更多DMSO的中间相向配位更少DMSO的中间相转变;同时,有水存在时更容易生成大尺寸的MA₂Pb₃I₈?2DMSO中间相,不利于形成致密的钙钛矿膜。本文主要简述在空气中分别采用“预成核”法和“气-液-固”法制备高质量钙钛矿薄膜,用于钙钛矿太阳能电池和窄带光电探测器。     

晶体硅光伏发电技术与市场

本文从太阳能电池的历史和发展现状发展,介绍了太阳能电池的几种新型结构和目前发展水平,以及从实验室向产业化推广的可能性。     

锑基硫属化合物半导体及太阳电池

锑基硫属化合物是一类性质稳定、环境友好、元素含量丰富、带隙连续可调、光电性质优异的半导体材料,包括硒化锑（Sb₂Se₃）、硫化锑（Sb₂S₃）以及硒硫化锑[Sb₂(S,Se)₃]等。其中,Sb₂(S,Se)₃的带隙和太阳光谱的匹配度较高,比较适合作为太阳电池的光吸收层材料。以Sb₂(S,Se)₃为光吸收层的太阳电池取得了10% 的认证能量转换效率,显示了锑基硫属化合物太阳电池的巨大潜力。本文详细阐述了锑基硫属化合物的材料及光电特性、薄膜制备工艺及缺陷特性。结合近年来锑基硫属化合物太阳电池的研究进展,提出进一步提高锑基硫属化合物太阳电池性能的方向和策略。     

太阳能电池发展现状及展望

本文从价格,成本,转换效率变化等方面介绍了太阳能电池的发展现状,展望了硅材料为主体太阳能电池,薄膜太阳能电池等发展趋势。