CIGS薄膜太阳电池柔性化

铜铟镓硒(copper indium gallium di Selenide,CIGS)被公认为最佳的薄膜太阳电池材料之一,CIGS薄膜太阳电池是一种高效的薄膜太阳电池。分析了柔性CIGS薄膜太阳电池的结构、衬底材料的选择、扩散垒的作用、吸收层和缓冲层的制备和特性,介绍了不锈钢箔、铝箔聚酰亚胺等柔性衬底CIGS薄膜太阳电池的研发情况,最后展望了柔性CIGS薄膜太阳电池的应用前景。     

柔性砷化镓太阳电池

介绍了柔性砷化镓太阳电池的基本结构;分析了柔性砷化镓太阳电池的制备工艺,即在Ga As衬底上生长一层牺牲层,再在牺牲层上生长Ⅲ-Ⅴ族太阳电池,最后使用选择性高的腐蚀液将牺牲层腐蚀掉,得到薄膜太阳电池以及可重复使用的衬底,以期达到提高太阳电池功率质量比和降低生产成本的目的;对电池有待于进一步研究的问题进行了展望。     

CIGS薄膜太阳电池研究进展

Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池以其具有的诸多优势成为最具发展潜力的太阳电池之一。随着CIGS薄膜太阳电池光电转换效率世界纪录的不断被刷新,继续提高电池性能、研究无Cd缓冲层材料,发展柔性衬底CIGS薄膜电池及组件,优化现有的工艺流程,开发低成本的吸收层沉积工艺,尽快将实验室技术转移为CIGS电池组件的商业化生产成为今后的研究热点。主要介绍了CIGS薄膜太阳电池近年来在这些方面的研究进展。     

Cu(In_(0.7)Ga_(0.3))Se_2薄膜太阳电池的研究

采用直流溅射方法研究Cu(In0.7Ga0.3)Se(CIGS)薄膜太阳电池的背电极Mo薄膜、吸收层CIGS薄膜、缓冲层ZnS薄膜以及窗口层ZnO:Al(ZAO)薄膜的制备条件,并利用XRD、AFM和SEM对薄膜表面形貌进行表征。根据实验结果制备了性能良好的CIGS薄膜电池,并初步研究了电池的I-V特性,研究发现制备的太阳电池的填充因子大概为36%,并分析影响填充因子的原因。通过反复研究CIGS薄膜电池的制备条件,为制备高效CIGS薄膜电池奠定了基础。     

在不同柔性衬底上制备太阳电池的研究

简单介绍柔性太阳电池的优点及其应用前景,在室温下采用磁控溅射的方法在不同柔性衬底上制备太阳电池薄膜,主要研究聚酰亚胺(Pi)、不锈钢(SS)、铝(AI)三种基底材料对太阳电池薄膜的影响.通过对其结构进行表征,分析得出其结构的变化,综合分析得出柔性电池的发展前景非常好.另外柔性衬底在柔性显示屏方面的应用前景也很好.     

Na掺杂工艺对CIGS薄膜及柔性器件性能的影响

采用共蒸发三步法在聚酰亚胺(PI)衬底上沉积CIGS薄膜,研究了Na掺杂工艺对PI衬底生长的CIGS薄膜性质及柔性太阳电池性能的影响。前掺Na工艺可有效改善吸收层CIGS薄膜电学性质,但会阻碍In、Ga互扩散,并导致CIGS薄膜结晶质量下降。这是由于在CIGS薄膜沉积过程中掺入Na原子,影响了薄膜生长的动力学过程。后掺Na工艺在提高吸收层CIGS薄膜电学性质的同时,避免了Na原子扩散对CIGS薄膜结晶质量的影响,最终提高了柔性CIGS薄膜太阳电池性能。     

衬底增强型轻质高效薄膜砷化镓太阳电池

将蜂窝增强结构引入薄膜砷化镓太阳电池制备工艺,进行了三结砷化镓太阳电池外延设计与生长工艺以及蜂窝结构增强型柔性衬底制备技术研究.通过激光扫描显微镜、EL发光测试、I-V测试等手段分析了衬底增强型轻质高效薄膜砷化镓太阳电池制备工艺及结果.最终成功制备了面积达到24 cm2的薄膜砷化镓太阳电池.其效率达到30.57％(AM0,25℃),质量比功率可达到2.4 kW/kg.这为薄膜砷化镓太阳电池在未来载人航天、临近空间飞行器等应用打下了技术基础.     

柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池

介绍了柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池的基本结构、研究现况、关键技术,同时指出了未来面临的挑战.     

ZAO特性及其在CIGS电池中的应用

透明导电氧化物薄膜(Transparent Conductive Oxides,简称TCO)用途广泛,介绍了TCO应用于光伏领域中的铜铟镓硒薄膜(CIGS)太阳电池,是CIGS太阳电池中不可缺少的一部分。简要阐述了其可见光范围内的透明性和导电性及其成因,以及作为CIGS薄膜太阳电池中窗口层的作用。将ITO和ZAO透明导电薄膜在CIGS太阳电池的应用进行相比,以掺铝的氧化锌(ZnO∶Al简称ZAO)透明导电薄膜为例,对其性能、制备方法及过程进行了简要阐述,并概括了大面积ZAO薄膜的性能。     

蒸发法制备CIGS薄膜太阳电池的研究进展

多元共蒸发技术制备的Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜具有结晶质量高,梯度带隙,成分易于精确控制等优点,被认为是制备高效率CIGS薄膜太阳电池的最佳工艺。目前,该工艺制备的CIGS电池的实验室转换效率已经超过20%,通过改进和优化共蒸发工艺流程,继续提高电池性能、发展柔性衬底薄膜电池、尽快将实验室技术转移为CIGS电池组件的商业化生产成为新的研究热点。主要介绍了共蒸发工艺的特点,以及近年来在制备CIGS薄膜太阳电池及组件方面的研究进展。     

铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池的制备及性能表征

以厚度为25～70mm的钛箔为衬底,直流磁控溅射法制备0.8～1.2mm的底电极Mo薄膜,而后以CuIn和CuGa靶交替溅射制得Cu-In-Ga金属预制膜,再以真空硒化法制得CuIn1-xGaxSe2薄膜。以化学浴沉积法制备缓冲层CdS,射频磁控溅射法制备ZnO和ZAO,直流磁控溅射法制备上电极,制得结构为衬底Ti/Mo/CIGS/CdS/ZnO/ZAO/Al,其光电转换效率达到7.3%(25℃,AM0)。     

铜铟镓硒薄膜太阳电池的应力问题

分析了CIGS太阳电池的总应力来自于单层膜中的沉积应力及膜层界面间的相互作用.计算得出Mo薄膜与CIGS薄膜界面晶格失配度最大,表明相对于其他界面,该界面的应力值较大.而作为缓冲层的CdS薄膜有效地改善了吸收层CIGS薄膜与窗口层ZnO薄膜的界面应力.而对于柔性衬底材料的PI薄膜,如何解决因其较大的热膨胀系数造成的热应...     

Efficiency enhancement of thin-film solar cell by implementation of double-absorber and BSF layers: the effect of thickness and carrier concentration

Journal of Computational Electronics - A back surface field CIGS multilayer solar cell structure is simulated by SCAPS 1D, in which a CZTSSe layer is added between BSF and CIGS layers as a second...     

CIGS薄膜太阳能电池研究进展

薄膜太阳电池以其低成本吸引越来越多的研究者。CIGS薄膜作为光伏材料,其光电转化效率高,性能稳定,CIGS薄膜太阳能电池成为各国研究的热点之一。近来研究主要关注CIGS薄膜太阳电池大面化、薄膜效率影响因素和工艺研究。本文主要介绍CIGS薄膜电池近年来的研究进展。     

中山大学光伏并网示范电站分析

光伏并网发电是光伏应用的主流。一方面,光伏并网发电不需要蓄电池,成本相对较低;另一方面,太阳能发电可以在白天用电高峰时给电网提供电能,缓解电力紧张。对单晶硅、多晶硅、CIGS三种类型小型光伏并网电站的年发电量,月发电量,天发电量,时段发电量和逆变器的情况进行了分析。单晶硅光伏电站每千瓦的年发电量最多,CIGS电站次之,多晶硅电站最少。在一年中的7至11月份,各类电站发电量与其它月份相比较多。9至11月份,CIGS电站发电量最多,一年的其它时间单晶硅光伏电站发电量最高。逆变器的行为符合供应商的效率说明。     

CIGS太阳电池的低成本制备工艺

目前铜铟镓硒(CIGS)太阳电池的工业化生产基本采用真空技术制备,需要很大的设备投资,生产周期长,增加了生产成本。详细介绍了几种具有潜在应用前景的低成本直接制备工艺:电沉积、丝网印刷、热解喷涂。这几种方法都使用简单、快速的非真空设备,预组装成分子级别的前驱物层,经化学或热处理形成CIGS薄膜。前驱物的选择,杂相的去除,以及后处理条件是影响非真空工艺的关键因素。     

基于AMPS软件的微晶硅太阳电池最佳性能预测

以太阳电池模拟软件AMPS-1D为基础研究窗口层厚度、前端接触势垒等因素对微晶硅薄膜太阳电池的p层势垒和内建电势的影响,同时预测该因素对太阳电池性能的影响。研究结果表明,前端接触势垒越大,微晶硅太阳电池的性能越好,当前端接触势垒小于1.32 eV时,p层厚度对电池性能的影响显著,当p层厚度为14 nm时,所得微晶硅太阳电池的性能最佳。     

基于Bezier曲线的CIGS薄膜光伏电池I-V曲线简单拟合方法

精准的光伏电池输出数学模型是研究光伏系统的必要条件,然而由于厂家提供的数据有限,铜铟镓硒(CIGS)薄膜光伏电池的输出数学模型是包含若干未知参数的非线性特性曲线.因此提出仅利用厂家提供的有限数据,对CIGS薄膜光伏电池的电流-电压输出特性曲线,即I-V曲线进行拟合.首先利用Bezier曲线选取函数控制点,对CIGS薄膜光伏电池的I-V曲线进行拟合;然后找出Bezier曲线控制点位置与CIGS薄膜光伏电池的填充因子之间的函数关系;最后,利用4种新型CIGS薄膜光伏电池对该函数关系进行验证,并对结果进行了对比分析.分析结果表明,所提方法对4种CIGS薄膜光伏电池的I-V曲线的拟合方法的平均相对误差均小于0.8％,验证了所提方法的有效性.