碲化镉薄膜太阳电池研究和产业化进展

碲化镉(Cd Te)薄膜太阳电池凭借制备成本低、温度系数低和弱光性能优异等优势已成为目前最具潜力的薄膜太阳电池之一,且已进入产业化快速发展阶段。尤其在光伏建筑一体化领域,显示出良好的发展趋势。就近年来Cd Te薄膜太阳电池基础研究和产业化技术所取得重大突破进展及产业化现状进行了概述,系统介绍了Cd Te薄膜太阳电池的基本结构和工作原理,总结了近几年来国内外科研机构对各功能层的研究内容及最新进展,最后展望了Cd Te电池的发展趋势和应用前景。     

CuInGaSe2薄膜太阳电池与关键薄膜材料的研究进展

对铜铟镓硒(CuInGaSe2,CIGS)薄膜太阳电池及关键薄膜材料的研究现状及发展方向进行了介绍.重点介绍了一种低成本制备高质量CIGS薄膜的非真空液相法技术,电池转换效率达13.83%.高性能关键电池材料的制备是电池高效和低成本的重要途径,可以实现薄膜太阳电池性能的稳定提升和技术的可持续发展.     

化学浴法制备硒硫化锑薄膜及其相应太阳电池光伏性能的研究

利用酒石酸锑钾、硫代硫酸钠、硒代硫酸钠作为锑、硫、硒源,通过化学浴法成功制备了硒硫化锑(Sb₂S_3-ySe_y)薄膜,组装了结构为FTO/CdS/Sb₂S_3-ySe_y/spiro-OMeTAD/Au的太阳电池,系统研究了化学浴生长时间对所得Sb₂S_3-ySe_y薄膜的微结构、晶相、光学吸收及其相应太阳电池光伏性能的影响。结果表明,当生长时间为5h、7h、9h时,所得Sb₂S_3-ySe_y薄膜的厚度为70nm、100nm、110nm,相应太阳电池的光电转换效率为5.27%、5.66%、5.64%。     

不同旋涂方式对铜锌锡硫硒薄膜及相应器件性能的影响

晶体质量是决定铜锌锡硫硒(Cu₂ZnSn(S,Se)₄, CZTSSe)吸收层薄膜吸收效率的关键,旋涂是溶液法制备CZTSSe吸收层的第一步,因此旋涂方式的选择至关重要。为了探究不同旋涂方式对CZTSSe吸收层薄膜质量和相应器件性能的影响,分别采用三组不同的旋涂方式制备铜锌锡硫(Cu₂ZnSnS₄, CZTS)前驱体薄膜及CZTSSe吸收层薄膜,并利用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、显微拉曼光谱仪(Raman)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)分析了不同旋涂方式对所制备的CZTSSe吸收层薄膜晶体结构、元素成分、相纯度、表面形貌的影响。同时,采用电流密度-电压(J-V)测试和外量子效率(EQE)测试对CZTSSe吸收层薄膜太阳电池的光电特性进行了表征。结果表明:旋涂7周期,且第一周期烘烤之前旋涂2次的效果最好,所制备的CZTS前驱体薄膜均匀,无裂纹,CZTSSe吸收层薄膜结晶度更高,薄膜表面更平整致密,晶粒大小更均匀,实现了9.63%的光电转换效率。通过对采用不同旋涂方式制备的器件的性能参数进行统计分析,得出新的旋涂方式可以提高CZTSSe薄膜太阳电池的可重复性,为将来可能的大规模商业化应用做铺垫。     

溶液法制备铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池的研究进展

溶液法因其具有操作流程简单、材料利用率高以及成本低廉等潜在优势,被认为是一种很有发展前景和应用潜力的铜锌锡硫硒(Cu₂ZnSn(S,Se)₄,CZTSSe)薄膜太阳能电池制备方法。本工作将溶液法的研究现状按喷雾热解法、基于浴的水溶液法、纳米粒子溶液法和直接溶液涂膜法进行分类介绍。通过分析和比较各种方法报道过的优化途径(如优化阳离子比例、烧结条件和硒化条件,以及掺入Na、Ge等金属元素),对溶液法制备的高性能Cu₂ZnSn(S,Se)₄薄膜太阳能电池的当前研究成果进行综述,并总结了各种溶液法制备铜锌锡硫硒薄膜电池的优势和所存在的问题。展望其未来的发展,认为今后的研究重点应侧重于薄膜组成和反应途径,以寻求降低Cu₂ZnSn(S,Se)₄吸收层的本征缺陷的方法。     

有机薄膜太阳能电池发展探究

本文介绍了有机薄膜太阳能电池的概况、分类及发展趋势,阐述了利用有机、无机材料去制备有机/无机复合材料并应用于有机薄膜太阳能电池的必要性,最后介绍了非晶硅太阳电池的应用市场。     

超声喷雾热分解法制备硅薄膜太阳电池用ZnO：In透明导电膜

采用超声喷雾热分解法,在Eagle2000衬底上制备ZnO薄膜。通过Hall测试、X射线衍射、扫描电子显微镜和透过率测试研究不同In掺量对ZnO薄膜电学、结构、表面形貌和光学特性的影响。结果表明：当In摩尔掺量（In与ZnO的摩尔比）为1.5%时,获得的薄膜具有较低的电阻率（2.48×10–3cm）;所有In掺杂ZnO...     

磁控溅射制备Cu2ZnSnS4薄膜太阳电池

为解决硫化过程中Sn元素损失的问题以及减少MoS2的厚度,采用磁控溅射技术,在基于钼的钠钙玻璃衬底上采用双周期溅射的方法,以ZnO/SnO2/Cu的顺序制备了含氧的Cu-Zn-Sn预制层.结果表明:SnO2以及ZnO的使用很好的抑制了Sn元素的损失以及MoS2层的形成,而且在590℃的硫化温度下能制备出表面平整、晶粒致...     

量子点敏化太阳电池硫化铜复合对电极的研究进展

基于热载流子和多激子效应的新型低成本量子点敏化太阳电池(QDSSCs)的理论,光电转换效率高达66%。然而,目前QDSSCs的效率普遍维持在5%,远低于理论值。因此,对电极较低的催化活性和导电性是限制QDSSCs性能提升的主要原因。设计构筑具有高催化活性和导电性的新型对电极成为提高QDSSCs效率的关键。从增强对电极的催化活性和导电性的角度出发,分别阐述了5类硫化铜复合对电极与QDSSCs效率之间的影响关系,明确了复合对电极的构筑及性能优化是今后提升QDSSCs效率的一个关键研究方向。     

VTD法制备不同基底倾角的硒化锑薄膜及太阳电池

硒化锑(Sb₂Se₃)具有较高丰度及良好的光电特性,是当前热门太阳电池材料之一。目前,在Sb₂Se₃的多种制备方法中,气相转移沉积法(VTD)因工艺简单且可大面积制备而备受关注。采用VTD法制备Sb₂Se₃薄膜的影响因素有多种,如腔体气压、反应温度、蒸发源与衬底的位置以及生长角度等。本文利用VTD法以不同的生长角度(30°、45°、60°、90°)制备了Sb₂Se₃薄膜,对其进行XRD、Raman、SEM、近红外-紫外反射表征。结果表明不同生长角度对薄膜的结构以及光学特性具有明显的影响。晶粒尺寸随着生长角度的增加而先增大后减小,同时薄膜的形貌由棒状生长转变为片状生长,在基底倾角为90°时,薄膜变得最为致密。近红外-紫外反射光谱表明倾角60°的样品在波长小于1 100 nm的范围具有最低的反射率,在该角度下制备的FTO/CdS/Sb₂Se₃/C器件获得了2.38%的转换效率。     

量子点敏化太阳电池Cu2S对电极研究进展

对电极是量子点敏化太阳能电池(QDSCs)的重要组成部分,改进对电极是提高QDSCs稳定性,光电转换效率的有效手段之一。本文主要介绍了Cu2S对电极的制备工艺及其存在的优缺点,讨论了Cu2S对电极的在QDSCs应用中的优越性和存在的问题,指出了以Cu2S为对电极是提高QDSCs稳定性和光电转换效率的重要途径。     

镀铜银纳米线导电薄膜铜层蚀刻液研究

介绍了一种新型镀铜银纳米线导电薄膜制备技术:以磁控溅射法在涂布了OC(保护胶)的银纳米线(AgNWs)薄膜表面覆盖纳米铜层来替代银浆,再通过黄光制程中的蚀刻工艺将铜层进行图案化蚀刻。研究了蚀刻液中过硫酸钠和磷酸用量对铜层蚀刻效果的影响,得到较佳的铜蚀刻液为:磷酸117.7 g/L,过硫酸钠35.3 g/L。采用该蚀刻液能够将镀铜银纳米线薄膜上的Cu层完全蚀刻掉,并且不损坏OC层和AgNWs层,蚀刻时间易控,效果好。     

溶液pH值对Cu2O光电薄膜结构及性能影响的研究

用电沉积法在导电玻璃（SnO2：F）上制备了具有良好光电特性的Cu2O光电薄膜,系统地研究了电解质溶液的pH值对所制样品形貌结构以及光电性能的影响。实验结果显示不同pH下薄膜的优势生长面不同,样品结晶度随电沉积pH值的增加而提高,光电转换效率值也随pH的升高而增加,且当pH=12时制得的Cu2O薄膜综合性能最好,在400 nm处的光电转换效率达60%。     

基于光谱选择的太阳电池被动冷却材料研究进展

太阳电池的光电转换效率随着组件温度升高而降低,适当冷却可以改善电池效率,延长使用寿命,因此人们对运行中太阳电池的冷却问题越来越关注。相比主动冷却,太阳电池的被动冷却具有自我维持和无额外能耗等优势,近年来被广泛研究。其中基于光谱选择的被动冷却主要包括两个方面:一是选择性地屏蔽太阳辐射(0.3~2.5 μm)中的亚带隙光,减小吸收热,但保持光电响应波段光的高透射率;二是提高光伏表面中红外波段(4~25 μm)的发射率,提升寄生热的辐射散热能力。本文从光谱选择的角度出发,对促进太阳电池降温的太阳光谱选择、辐射制冷及全光谱选择的材料和结构进行了归纳和总结。通过刻蚀、溅射、辊涂等方法在玻璃表面制备的光谱选择材料可以屏蔽太阳光谱中不激发光电效应的波段,增强中红外辐射制冷能力,从而有效降低光伏温度和提高光电转换效率。此外,文章还对被动式制冷材料的产业化潜力进行了展望,为相关的开发提供参考。     

霍尼韦尔太阳能背板薄膜荣获“十大创新材料”殊荣

2013年12月4日,中国上海一霍尼韦尔公司（纽约证券交易代码：HON）今日宣布,旗下一款专为降低太阳能电池组件运行温度并提高其转换效率而设计的背板,在一项中国行业评选中,荣获“十大创新材料”殊荣。     

用于薄膜太阳能电池的在线TCO玻璃表面织构化的研究

透明导电氧化物(Transparent conductive Oxides,TCO)玻璃被广泛用于在硅基和碲化镉薄膜太阳能电池中作为前电极材料,除了光伏透射比和电阻率之外,特殊的表面织构对光伏电池组件的光电转换效率影响很大。本文基于现有资料和生产实际对这两种薄膜电池对TCO玻璃的要求以及实现方法进行了一些探讨。对于非晶硅或微晶硅薄膜电池来说,雾度在40%以内时,随着雾度的增加,电池的量子效率和短路电流密度都是提高的,而对于碲化镉薄膜电池,则是雾度2%以内最好。在线TCO之功能层FTO薄膜的厚度和择优取向对雾度影响很大,增加厚度有利于提高雾度,(200)取向的FTO薄膜,表面是类金字塔结构,对于提高雾度有利。此外,优化角度分布函数(anglar distribution function,ADF)和双织构表面(double textured surface)也有利于改善陷光效果。     

日本将有机薄膜太阳能电池的转换效率提高1倍多

日本研究员宫寺哲彦等人组成的研究小组利用晶体生长技术,将有机薄膜太阳能电池的光电转换效率由此前的1．85％提高了1倍多,达到4．15％。有机薄膜太阳能电池的主流结构是将搬运正电荷的施主材料和搬运负电荷的受主材料组合在一起的“Bulk Heterojunction”（体异质结）结构。不过,这种方式的结晶结构控制较难,此前一直是将两种材料随机混合在一起。此次产综研之所以能够提高光电转换效率,是因为开发出了可以将施主材料和受主材料完美分离并层积起来的晶体生长技术,实现了电荷路径连接至电极的结构。