有机太阳电池结构设计研究进展北大核心

基于有机太阳电池结构的发展,首先对四种典型有机太阳电池器件结构和工作原理进行介绍和分析,即单层肖特基型太阳电池、双层异质结太阳电池、本体异质结太阳电池和叠层太阳电池。太阳电池的微电子和光子结构可以通过太阳电池模拟软件和计算机编程等数值模拟方法得到有效分析,详细阐述了国内外研究机构对有机太阳电池的模拟仿真结果。在此基础上,重点分析了数值模拟仿真中载流子迁移率、活性层厚度、带尾宽度和温度等参数对有机太阳电池性能特性的影响。最后,为获得性能最佳的有机太阳电池,提出器件结构优化方案并展望了有机太阳电池器件模拟研究的未来发展方向。     

InP在太阳电池中的应用及进展

介绍了国内外InP太阳电池的发展现状,对InP太阳电池的技术及其优势进行了分析。探讨了反向生长和低温键合对InP多结太阳电池质量的影响,指出其不仅可以降低位错等缺陷,提高太阳电池的转换效率,并且可以节约材料,一定程度上降低成本。InP纳米线太阳电池制造工艺简单,发展迅速,通过堆叠多个子电池可以实现高的转换效率,是未来InP太阳电池的发展方向之一。高聚光太阳电池已成为全球太阳电池的焦点,高聚光性结合低温半导体键合技术,更高转换效率的InP太阳电池一定会实现。     

微光光照强度下太阳电池应用研究

在太阳电池标准测试条件之外,定义了太阳电池室内测试条件,研究了该条件下的微光光照强度对几种常见太阳电池效率的影响和它们的光谱响应。结合各种太阳电池自身的价格因素和器件性质,得出了一些可供室内光伏产品设计人员参考的结论。     

基于MATLAB的太阳电池的I-U输出仿真

文中利用MATLAB/Simulink仿真工具对太阳电池的输出特性进行仿真。该课题针对MATLAB仿真环境,基于太阳电池的I-U函数关系式,直接利用Simulink软件包建立了太阳电池的仿真模型,通过调节短路电流和开路电压等太阳电池内部参数,方便且准确地模拟了太阳电池的工作情况。最后根据正确的仿真结果制作一个图形用户界面。     

钙钛矿薄膜制备技术及其在大面积太阳电池中的应用

详细介绍了钙钛矿薄膜的各种制备方法,系统地探讨了各种制备工艺存在的优点和缺点。在此基础上,综述了大面积钙钛矿太阳电池的各种制备方法的国内外研究进展,并对钙钛矿太阳电池发展历程中的关键节点进行了总结。然后,结合当前的研究进展对钙钛矿太阳电池有待解决的关键性问题,如有毒金属的代替、电池的长期稳定性、大面积太阳电池制备的工艺难点等问题进行了逐一分析并提出了可能的解决方法。最后,对其发展前景进行了展望,希望进一步加深对钙钛矿太阳电池的了解,为今后研究高效、稳定的钙钛矿太阳电池打下坚实的基础。     

纳米技术在太阳电池中的应用进展

综述了纳米技术在太阳电池中的应用及研究进展,包括染料敏化太阳电池(DSSC)、硅纳米太阳电池以及近年来成为研究热点的碳纳米管太阳电池等。分别针对二维硅纳米薄膜和一维硅纳米线在太阳电池中的应用,以及碳纳米管用于无机太阳电池、有机太阳电池和染料敏化太阳电池的研究进展进行了系统的阐述。通过分析发现,纳米技术的引入为传统太阳电池高成本和低光电转换率的瓶颈问题提供了很好的解决途径,并进一步提出利用纳米技术实现高效太阳电池转化效率的新思路。     

空间环境引起太阳电池表面电弧放电现象的研究

论述了引发太阳电池电弧放电的空间环境因素特点。综述了等离子体中的质子、电子和航天器周围的特征气体环境对太阳电池的作用，以及高电压和低电压太阳电池的电弧放电行为。     

纳米结构太阳电池的研究与展望

纳米结构太阳电池在未来第三代太阳电池中具有潜在应用价值。首先,介绍了各种纳米结构光伏材料的优异物理特性。然后,着重评述了不同纳米结构太阳电池近年的研究进展。这些太阳电池包括具有带隙可调谐特性的量子阱太阳电池、具有良好光吸收特性的纳米薄膜太阳电池、具有低反射率特性的纳米线太阳电池和基于多基子产生效应的量子点太阳电池。最后,提出了发展纳米结构太阳电池的若干技术对策,包括合理选择适宜纳米结构的材料、制备高质量的纳米光伏材料、优化设计太阳电池的组态结构以及揭示与阐明太阳电池中光生载流子的输运机制。     

PC1D方法对铝背场钝化技术的分析

降低单晶硅原材料成本,采用更薄的硅片作为太阳电池的原料是晶体硅太阳电池产业发展的趋势之一。对薄片化的太阳电池,铝背场的背表面钝化工艺显得愈加重要。采用PC1D太阳电池软件模拟的方法,对以商业用p型硅为衬底的单晶硅125×125太阳电池的铝背场的背表面钝化技术进行了模拟,分析得出,对一定厚度的电池片来说,尤其是当少数载流...     

非晶硅太阳电池的衰减与退火

讨论了影响非晶硅太阳电池稳定性的因素,介绍了改善非晶硅材料稳定性的方法,进行了非晶硅太阳电池光致衰减测试.描述了电流注入退火和热退火对非晶硅太阳电池性能的改善.     

掺镓单晶硅太阳电池和组件的光致衰减性能研究

分别使用掺镓和常规掺硼单晶硅片制备了太阳电池与组件,对电池进行了光照和空焊处理,再采用Halm电池电性能测试仪测试了两种单晶硅太阳电池和组件在光照和空焊实验前后的光电性能.实验结果表明,在相同光照条件下,采用掺镓单晶硅片所制太阳电池的光衰率比用掺硼单晶硅片的低0.91％.空焊后的掺镓单晶硅太阳电池各项光电性能参数的一致性没有出现明显变化,这有利于减少太阳电池之间的失配损失.还发现掺镓单晶硅太阳电池组件的CTM(cell to module)值高于掺硼单晶硅太阳电池组件的CTM值.总之,掺镓单晶硅太阳电池能更好地抑制光致衰减效应,并减小串焊工艺对太阳电池光电性能的影响,获得更高的太阳电池组件功率.     

太阳电池的稳定性

本文评述了Cu_2S/CdS太阳电池、硅太阳电池、MIS太阳电池以及SIS太阳电池的稳定性.MIS太阳电池的稳定性决定于绝缘层的选择、金属的沉积速率及湿气的消除.SIS电池是稳定的.文中也讨论了太阳电池的辐照效应.     

陷阱分布模型对非晶Si太阳电池性能的影响

利用TCAD软件模拟分析了ITO/p-a-Si：H/i-a-Si：H/n-a-Si：H结构的非晶硅太阳电池的J-V特性,研究了不同缺陷分布模型对太阳电池光电特性的影响。利用一种较精确的陷阱模型优化了太阳电池的结构参数,重点研究了本征层厚度对太阳电池光电特性的影响。模拟实验表明,氢化非晶硅（a-Si：H）PIN结构太阳电池本征层厚度存在一个最佳区间,在该区间电池总体性能较为理想,包括对应的光电转换效率达到峰值。得到的a-Si：H太阳电池填充因子可达到约0.8,最高光电转换效率可达到约13%。     

陷阱分布模型对非晶Si太阳电池性能的影响

利用TCAD软件模拟分析了ITO/p-a-Si:H/i-a-Si:H/n-a-Si:H结构的非晶硅太阳电池的J-V特性,研究了不同缺陷分布模型对太阳电池光电特性的影响。利用一种较精确的陷阱模型优化了太阳电池的结构参数,重点研究了本征层厚度对太阳电池光电特性的影响。模拟实验表明,氢化非晶硅(a-Si:H)PIN结构太阳电池本征层厚度存在一个最佳区间,在该区间电池总体性能较为理想,包括对应的光电转换效率达到峰值。得到的a-Si:H太阳电池填充因子可达到约0.8,最高光电转换效率可达到约13%。     

薄膜太阳电池技术发展趋势浅析

低成本、高效率的薄膜太阳电池是未来光伏产业发展的重要方向之一。主要介绍了目前备受关注的薄膜太阳电池,包括硅基薄膜太阳电池、铜铟镓硒与铜锌锡硫薄膜太阳电池,及砷化镓薄膜太阳电池等,简述了它们的各自特点、研究现状、主要技术路线和产业化发展等情况。最后展望了薄膜太阳电池未来的发展趋势。     

不同反射率双面太阳电池背面综合转换效率差异性研究

双面太阳电池是指硅片的正面和反面都可以接受光照并产生光生电压和电流的太阳电池,由于受到结构等各种因素的影响,目前还没有完善的测试方案用于双面太阳电池的完整测试。基于太阳能仿真环境PC1D,采用控制变量的方法来测定电池背面反射率对双面太阳电池综合转换效能的影响,研究了双面电池在不同背面受光条件下的测试结果,得出电池背面背景反射率增大时,双面太阳电池的综合转换效能的变化规律;确定了双面电池合理的测试条件,给出了双面电池科学的测试方案。结论对双面太阳电池的测试和应用具有重要意义。     

晶体硅太阳能电池的光伏特性研究

太阳能光伏技术是把太阳的光能转换成电能的主要方式。目前主要的太阳能光伏转换器件有硅太阳能电池,砷化镓太阳电池,燃料敏华太阳电池和薄膜太阳电池等。其中,硅太阳电池是主要技术。对光伏电池输出特性进行深入广泛的研究具有重要意义。在分析太阳能光伏发电的基本原理基础上,研究了太阳能电池的I-V特性、照度特性,然后对光伏实验系统进行了相关的测试。     

晶体硅太阳电池逆电流的研究

从半导体器件物理出发,分析了晶体硅太阳电池逆电流产生的原因,研究了逆电流对晶体硅太阳电池性能的影响;通过遮挡实验研究了晶体硅太阳电池逆电流对组件可靠性的影响,探讨了逆电流和热斑保护间的关系,首次提出了逆电流的控制标准。     

CdS/CuInSe2多晶薄膜太阳电池参数分析

利用Rothwarf模型,通过理论计算,讨论了多晶CdS/CuInSe2薄膜太阳电池的掺杂浓度、厚度和晶粒尺寸对太阳电池转换效率的影响.结果表明太阳电池的吸收层掺杂浓度存在一个最佳值;晶粒半径、太阳电池厚度对电池效率有显著影响,但达到一定值后,对效率的影响可以忽略.     

有机太阳电池电极修饰及结构的最新进展

综述了近几年修饰有机太阳电池电极方法的最新进展,指出了阴极与电池寿命的联系.提出了几种重要的有机太阳电池电极结构模型,并给出了其结构剖面和工作原理.还介绍了TiOx作为空间隔离层在有机太阳电池中的工作原理,以及空间隔离层应具备的条件.最后,对有机太阳电池的发展提出了几点看法.