高倍聚光下三结砷化镓电池输出特性实验研究

目前对高倍聚光系统下砷化镓电池性能的实验研究主要是基于室内模拟光源条件下进行的,对室外条件下的研究相对较少.设计并搭建了一小型菲涅尔聚光光伏系统,介绍了系统结构及其工作原理,并对其进行了室外实验研究.实验结果表明：当菲涅尔聚光光伏系统几何聚光比为500,13：00太阳辐射强度达到峰值948 W/m²时,聚光后单片电池的短路电流放大253倍,开路电压增加了0.34 V,电池背板温度为86.6 ℃,短路电流此时达到峰值,开路电压由于芯片温度升高影响并未达到峰值,峰值出现在10：30时,峰值为2.85 V,比太阳辐射强度达到峰值时的开路电压增加了0.03 V,此时电池背板温度为74.4 ℃.     

测量太阳能电池参数的简单方法

介绍一种测量太阳电池参数的简单方法。设备简单、花费少、测量容易。可以测量短路电流Jsc、开路电压Voc、转换效率μ和填充因子FF,还可以获得串联电阻Rs,结因子A和反向电流J_0等参数。这对于了解电池性能和控制生产电池的工艺参数,提供了一种有效的方法。     

温场均匀性对CdTe薄膜及太阳电池性能的影响

采用近空间升华法(CSS)制备CdTe多晶薄膜,模拟制备过程中的温场变化,结合,I-V、C-V特性及深能级瞬态谱研究温场均匀性对CdS/CdTe太阳电池性能的影响.结果表明,温场分布和薄膜厚度分布基本一致,温场均匀性对电池组件的开路电压影响不大,对短路电流和填充因子有影响,CdTe薄膜的深中心对温度和频率的响应基本一致.580℃制备的样品暗饱和电流密度最小,载流子浓度较高,光电特性较好,而且空穴陷阱浓度较低,深中心复合作用较小.通过改进温场的均匀性能够制备出组件转换效率为8.2%的CdS/CdTe太阳电池.     

太阳能光伏电池在聚光条件下冷却方式的研究

目的 研究太阳能电池的冷却方式,提高太阳能电池在聚光条件下的工作效率.方法 利用FLUNT大型分析软件模拟出聚光条件下电池板在不同冷却方式下的工作温度,并通过实验验证.结果 有翅片轴流式冷却比不带翅片轴流式冷却温度低35～40℃,功率输出提高了15%;比带翅片的自然风冷却温度低50～60℃,功率输出提高了40%;比元翅片的自然风散热低100℃,输出功率提高了近70%.结论 光伏电池在聚光条件下,带翅片有风扇的轴流式冷却方式效果明显,大幅度提高电池的输出功率,为聚光光伏发电的广泛应用提供了良好的基础.     

电沉积法制备DSSCs的CNTs对电极

以碳纳米管(CNTs)为原料,采用电沉积方法制备了染料敏化太阳能电池的对电极。研究了电沉积过程中外加电压、水浴温度、沉积时间对CNTs对电极及其组装电池性能的影响。用扫描电子显微镜对CNTs薄膜的表面形貌进行表征,通过电池的短路电流密度、开路电压、填充因子和光电转换效率等指标来表征CNTs对电极组装电池的性能。结果表明,当外加电压为20V、电沉积时间为10min、水浴温度为65℃时,CNTs对电极组装的电池光电转换性能最佳,为3.77%。     

聚光太阳电池联合温差发电系统实验研究

设计并搭建一套小型聚光太阳电池联合背板温差发电系统,介绍了该系统的结构,推导了该系统输出功率的数学表达式,并在室外对其进行实验研究.结果表明：随着辐射强度的增强,太阳电池短路电流I_SC呈近似线性升高,高辐射强度下的增长率比低辐射强度时小;太阳电池的开路电压U_OC高于空冷对照组相对应的测量值,日平均高0.16 V,温差发电芯片的最大输出功率出现在辐射强度曲线的下行段,为0.52 W,一天的输出电量为2.9 W·h.     

激光能量传输用砷化镓电池温控技术研究

激光能量传输是能量无线传输的一种方式,研究了激光能量传输的能源转换端砷化镓电池的温控技术,通过COMSOL多物理场仿真软件结合试验测试方法,对比了封装电池片自然散热、翅片、加翅片和风扇方式,在1 W热源情况下仿真结果显示砷化镓电池片温度分别为153.4℃,46.8℃,39.4℃。另外,研究了热管对砷化镓电池散热效果,测试了激光无线传能的光电转换效率,研究发现通过温控技术,能有效降低激光光伏电池工作温度,大幅提升激光光伏电池的光电转换效率,在激光功率1.4 W时,达到59%,高出不经温控时的7.3%;当功率为6.2 W时,热管散热情况为55.9%,提高了不加温控技术时的18.9%。     

不同掺杂比例对In掺杂CdS量子点敏化太阳电池的影响

采用简单的方法制备了铟掺杂硫化镉(In-doped-Cd S)半导体量子点,并将其作为敏化剂应用到量子点敏化太阳电池中。实验结果表明,In-doped-Cd S相对未掺杂Cd S的导带有所提高,光吸收发生红移,太阳能电池的短路电流、开路电压和光电转换效率均有所改善,当Indoped-Cd S的掺杂比例为1∶5,沉积次数为4次时达到最优,电池的光电转换效率达到了最大值(0.62%)。     

退火方式及PCBM阴极修饰层对聚合物太阳电池的影响

研究了不同退火方式及PCBM阴极修饰层对聚合物太阳电池性能的影响。与前退火相比,后退火的器件性能显著提高,电池的开路电压Voc由0.36V增加到0.60V,能量转换效率η从0.85%提高到1.93%,短路电流密度Jsc和填充因子FF也有不同程度的改善;在电池的活性层与Al电极间沉积一定厚度的PCBM阴极修饰层也能改善电池的性能,当PCBM厚度为3nm时,聚合物太阳电池在100mW.cm-2强度光照下,Voc为0.59V,Jsc为6.43mA.cm-2,FF为55.1%,η为2.09%。     

能源与环保

效率达22.1%的晶体硅光伏电池片德国博世太阳能公司与德国哈梅林太阳能研究所采用离子注入交叉背结背接触(IBC)技术,成功制成了一款转换效率达22.1%的晶体硅太阳能光伏电池片。该电池片为近正方形,边长约为156mm,具有较为美观的外形。其峰值功率达5.32W,这是单结晶硅光伏电池片所公布的最高功率,而研究人员预计,采用IBC技术,还可实现更高的输出功率;其光电转换效率可达到22.1%,开路     

背面钝化晶体太阳能电池铝浆局部背电场性能研究

首先制备了4款不同玻璃粉添加量的背钝化铝浆样品,并在工业链式快速烧结炉上与背银和正银共烧得到背面钝化晶硅太阳能（PERC）电池片,然后采用扫描电子显微镜（SEM）、电阻测试仪以及电池片效率分选机对电池片样品进行表征,探讨了玻璃粉添加质量分数、烧结温度以及印刷单耗对局部铝掺杂背电场（L-BSF）厚度和效率的影响。结果表明：随着玻璃粉添加质量分数增加或烧结温度升高,L-BSF层厚度增大,转换效率和开路电压均先增大后降低,当玻璃粉添加质量分数为1.2%时样品的转换效率最高,达21.6%;当烧结峰值温度为780 ℃时,样品的转换效率最高,达21.4%;随着印刷单耗增大,转换效率先增加后降低,开路电压降低,L-BSF层厚度基本不变,当印刷单耗为0.18 g时,样品的转换效率最高,达21.6%。     

叶绿素敏化纳米晶太阳能电池性能的研究

用叶绿素作为敏化剂,采用溶胶-凝胶与粉末涂敷相结合的方法在FTO上制备TiO2纳米薄膜电极．实验结果表明,叶绿素可使TiO：薄膜电极对可见光敏感．用xe灯作为光源,在光强为72．6mW／cm^2下,电池开路电压为451mV,短路电流为332μA／cm^2,光电转换效率和填充因子分别为0．774％和38．2％．     

倒金字塔结构钙钛矿太阳能电池的仿真研究

为提高钙钛矿太阳能电池的性能,对太阳能电池功能层之间的接触界面结构进行优化,调节各功能层厚度．利用COMSOL多物理场仿真软件对钙钛矿太阳能电池进行结构仿真,并验证优化结构对电池电学性能的影响．结果表明,在功能层的接触面采用倒金字塔结构会影响光电转换效率,当在电子传输层与光吸收层之间设置倒金字塔结构时,可得最高输出功率密度为 27. 36 mW/cm~2,光电转换效率为27. 3%,对应开路电压为1. 19 V,短路电流密度为26. 64 mA/cm~2,填充因子为86. 19%．研究结果为进一步提高钙钛矿太阳能电池的整体性能提供结构优化思路．     

富勒烯C60电沉积方法制备染料敏化太阳能电池对电极及性能分析

采用电沉积的方法利用新型炭材料--富勒烯C60制备了染料敏化太阳能电池的对电极.用扫描电镜对富勒烯C60薄膜的表观形貌进行了表征,并检验了用此对电极组装的太阳能电池的短路电流、开路电压和填充因子.结果表明,电沉积得到富勒烯C60薄膜厚度和薄膜的热处理温度对电池的性能都有很大影响,在薄膜厚度27 nm和热处理温度400 ...     

n-i-p型非晶硅太阳电池中p/ITO界面特性研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,制备n-i-p型非晶硅(a-Si)太阳电池,采用反应热蒸发法制备ITO薄膜作为太阳电池的前电极。通过改变B2H6的掺杂浓度获得了不同晶化率的p层,详细研究了p层性能对p/ITO界面特性以及电池性能的影响。结果表明,在合适晶化率的p层上沉积ITO薄膜有利于优化p/ITO界面的接触特性,将其应用于n-i-p型a-Si太阳电池,能够显著改善电池的开路电压(Voc)和填充因子(FF),最终,在不锈钢(SS)衬底上获得了转换效率为6.57%的单结a-Si太阳电池。     

基于MATLAB/Simulink的染料敏化太阳能电池输出特性仿真

根据染料敏化太阳能电池(DSSC)的等效电路,应用MATLAB/Simulink工具建立仿真模型,对DSSC的输出伏安特性及输出功率进行仿真,讨论串联电阻和分流电阻对DSSC性能的影响.仿真结果表明,随着串联电阻的增加,开路电压不变,短路电流密度、最大输出功率及填充因子降低;随着分流电阻的增加,开路电压、短路电流密度、...     

中温固体氧化物燃料电池性能的初步研究

本文初步研究了一种新型中温固体氧化物燃料电池的性能，包括工作温度、功率输出特性以及电池的稳定性等，试验结果表明，制备的PEN单电池可以在500－600℃的温度下工作，开路电压（OCV）达0．8－1．0V，电池输出功率密度可达01W／cm^2。升高温度可以提高电池性能，同时又降低了电池的稳定性，较合适的工作温度为550℃左右。     

新型烷基芴共聚物太阳电池材料的合成及光伏性质

合成了主链含有二腈基亚甲基芴结构单元的聚烷基芴光伏材料,通过红外和核磁对其进行了表征.目标共聚物PBTCNF的热分解温度为448.1 ℃,玻璃化温度(Tg)为146.6 ℃,具有良好的热稳定性和加工性能.该种材料对太阳光的吸收在300 ～700 nm范围内,基本覆盖了整个可见光区域.电化学分析得出其具有较好的氧化还原可逆性,并且具有1.86 eV的相对较窄的能带宽度.将此聚合物与PCBM掺混制作太阳电池,得到光伏器件的最大能量转换效率为0.016%,开路电压为0.75 V,短路电流为0.082 mA/cm2,填充因子为0.249.     

纳米TiO2的表面修饰及其光电性能

研究了表面修饰对TiO2光阳极微结构和光电性能的影响。结果表明，在纳米TiO2颗粒表面涂敷一层适当厚度的WO3阻挡层能够有效抑制光生电子与电解质中的阳离子或氧化态的染料分子之间的复合，从而提高了染料敏化太阳能电池的开路电压、短路电流和光电转换效率。但过厚的WO3阻挡层虽能抑制电荷复合，也阻碍了电子注入过程，不利于电池转换效率的提高。     

Au/TiO_2纳米介孔空心球在DSSCs中的应用和性能研究

通过简单溶胶-凝胶和水热法设计制备了一种新颖的Au/TiO_2纳米空心球材料,Au纳米颗粒均匀地嵌入在TiO_2空心球内。利用这种材料的增强入射光吸收能力、染料吸附能力与TiO_2和Au纳米颗粒间的局域表面等离子体共振(LSPR)效应来提高电池的光电转换性能。短路电流-开路电压曲线(J-V)表明基于Au/TiO_2复合材料的DSSCs的光电转换效率高于纯TiO_2空心球DSSCs的光电转换效率。特别是,当Au/TiO_2质量比为5%时,电池展现出高达7.57%的光电转换效率,比纯TiO_2空心球的提高了近39%。