CuInS_2、CuInSe_2及其固溶体作光阳极的光电化学太阳电池的研究

自1972年A.Fujishima和K.Honda报道了以n-TiO_2为光阳极,使水光电解为氢和氧之后,半导体光电化学电池(半导体液体结太阳电池)引起了人们的关注。半导体液体结太阳电池的特点是:成结容易,制作简单,晶格匹配和热膨胀问题小,可用多晶材料而效率降低不大。 制作液体结太阳电池应选择与阳光光谱相匹配的小禁带材料,并且这些材料的电子亲和势也要小。而且电解液应不腐蚀电极,并与电极能带相匹配,以提高效率及稳定性。影响     

基于溅射后腐蚀ZnO的单结微晶硅太阳电池中的陷光研究

采用甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术,研究衬底表面形貌和电学特性的变化对微晶硅单结太阳电池性能的影响。通过对不同腐蚀时间溅射ZnO∶Al衬底及基于此的微晶硅单结电池进行研究发现:衬底表面横纵特征尺寸可通过腐蚀时间进行有效调控,光电性能的权衡使其存在最优化衬底腐蚀时间,从而使微晶硅单结电池达到最大光吸收和高电学性能。对衬底陷光结构和电池工艺进一步调整,获得初始效率达10.01%的单结微晶硅薄膜太阳电池,将其应用到非晶硅/非晶硅锗/微晶硅三结叠层电池中,电池效率可达14.51%。     

硅纳米线阵列太阳电池的性能分析

采用金属催化腐蚀法分别在(100)和(111)硅片表面制备出大面积垂直排列和倾斜排列的单晶硅纳米线阵列,垂直阵列在300～1000nm波段的平均反射率约为2.5%,倾斜阵列在该波段的平均反射率约为5%。基于垂直阵列和倾斜阵列制作的硅纳米线阵列太阳电池的最高转换效率分别为9.31%和11.37%。倾斜阵列电池的串联电阻比垂直阵列电池有所减小,使电池填充因子增大,性能有所提升。载流子复合是硅纳米线阵列太阳电池中电学损失的主导,使电池性能明显低于常规单晶硅电池。     

有机薄膜太阳电池研究进展

介绍了有机太阳电池的原理,重点介绍了近年来有机聚合物太阳电池在染料敏化太阳电池、p-n异质结太阳电池、混合体相异质结太阳电池的研究方向及研究进展。     

太阳电池工作原理及特性(四)

1.硅太阳电池的能量损失目前,工厂生产的大多数高效硅太阳电池是p-n同质结硅太阳电池。在AMO条件下和20℃时,最高光电转换效率为15％左右。理论上,p-n结硅太阳电池,在AMO条件下所能达到的极限转换效率     

砷化镓基系Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体太阳电池的发展和应用(3)

<正>2GaAs单结太阳电池2.1 AlxGa1-xAs/GaAs单结太阳电池在上世纪60年代,人们由Ga As材料的优良性质预见到,GaAs太阳电池能获得高的转换效率。但是初期用研制Si太阳电池的扩散p-n结方法来研制GaAs太阳电池并未获得成功。原因是GaAs材料的表面复活速率大,大部分光生载流子被表面复合中心复活,不能形成光生电流。     

电化学太阳电池

电化学太阳电池也叫液体结太阳电池,简称为ESC。这是在概念上有别于常规太阳电池,在开发利用太阳能上更具灵活性、多用性的一类光电化学器件。图1是用n型半导体做光阳极的ESC能级图。在液体结太阳电池中,半导体电极和电解质溶液形成“结”,当n型半导体电极吸收了能量大干它的禁带宽度的光子后,被激发产生电子-空穴对。这些电子-     

国际太阳能新闻

▲美国贝尔实验室的两名研究人员,演示了一台新型液体结太阳电池。据称,这一实验装置“是个了不起的进展”。在液体结电池中,两根电极(其中一根为半导体电极)浸没在一种溶液内,采用这种方法,最终可得到一些比固体结电池寿命长、价格低的太阳电池。贝尔实验室这种新型的太阳电池,光电转换效率已达11.5％,可与商用单晶硅太阳电池相媲美。最重要的是,它克     

辐射导致的三结太阳电池损伤机理及在轨退化预计

针对中国产典型三结太阳电池开展质子/电子辐照试验,明确了三结太阳电池的辐射损伤敏感区域并建立太阳电池电学特性随位移损伤剂量的退化模型。基于TCAD仿真研究和验证三节太阳电池辐照后性能退化机制。结合蒙特卡洛仿真和地面辐照试验,探索将等效位移损伤剂量法用于三结太阳电池的在轨退化预计,计算典型中国产三结太阳电池在GEO轨道和LEO轨道在轨性能退化。     

“SE+PERC”单晶硅太阳电池激光掺杂区域的漏电现象研究

在选择性发射极(SE)技术与钝化发射极背接触(PERC)技术相结合(即“SE+PERC”)的单晶硅太阳电池技术路线中,通常采用激光技术进行局部重掺杂,即利用激光的高温特性将硅片表面磷硅玻璃(PSG)层内的磷原子推入硅片内部,形成高低结,从而提高太阳电池的光电转换效率。但是经过激光扫描后的掺杂区域表面的PSG层会被激光损伤,损伤区域在进行碱抛光时常因掩膜的保护性差而被碱溶液腐蚀,导致p-n结被破坏,造成局部严重漏电,从而影响太阳电池的整体电性能。针对“SE+PERC”单晶硅太阳电池制备过程中激光掺杂区域出现的漏电现象,分析了漏电原因,并给出了采用SE激光掺杂工艺及碱抛光工艺时的优化建议。     

名词解释

常规太阳电池用常规工艺制造的太阳电池。通常指只有一个p—n结的单晶硅太阳电池。背场太阳电池在基区背面有一个与原内建电场指向相同的结电场的太阳电池。背反射电池在电池背面有高反射金属层的     

不同ZnO/Cu2O异质结电池的光伏性能

采用电化学沉积法,分别制备薄膜/薄膜型(薄膜型)和薄膜/纳米线型(复合型)Cu2O/ZnO异质结太阳电池,并通过光吸收谱和电流-电压谱测试两类太阳电池的性能。研究发现,与薄膜型异质结太阳电池相比,复合型电池具有更高的电池转换效率。通过对两种不同太阳电池的结构表明,增大PN结面积和改善异质结界面性质是提升该类异质结太阳电池性能的重要途径。     

砷化镓基系Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体太阳电池的发展和应用(1)

介绍以直接带隙Ⅲ-Ⅴ族材料为主体的多结叠层聚光太阳电池的特性和研发进展。据报道,三结叠层GaInP/GaAs/Ge太阳电池已成为空间能源的主力军,四结叠层GaInP/GaAs/GaInPAs/GaInAs聚光太阳电池的效率已达46.5%。在不远的将来,实现高效(50%)、低成本的Ⅲ-Ⅴ族多结叠层聚光电池是有现实可能的。     

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。     

高效晶体硅太阳电池技术及其应用进展

综述几种极具应用前景的高效晶体硅太阳电池的技术和应用进展,包括选择性发射极太阳电池、异质结太阳电池、交错背接触太阳电池、金属环绕贯穿太阳电池,以及发射极环绕贯穿太阳电池。     

n型高效抗PID太阳电池工艺研究

电势诱导衰减(PID)效应是导致光伏组件输出功率下降的主要原因之一,该文研究表明通过优化n型太阳电池工艺,包括增加p-n结的深度,提高减反射膜的折射率,采用叠层减反射膜等方式,可阻挡钠离子破坏太阳电池的p-n结,将太阳电池的PID衰减控制在1.5%以内。同时结合离子注入技术,太阳电池的量产效率可达到21.4%以上,形成了一套高效率高稳定性的太阳电池制备工艺。     

测量太阳电池结品质因子的新方法

本文报道了借助太阳电池在光照下的J—V曲线测试结品质因子的新方法。对高效率太阳电池,该方法不用知道其它参数便可通过光照下的J—V曲线确定其结品质因子;对于低质量太阳电池,在确定结品质因子时无需知道饱和电密度。本文对具有不同串联电阻及并联电阻的太阳电池进行了分析和计算,并对不同结构的太阳电池(n~+/p,MIS以及MINP)的结品质因子进行了测试,其值在1—2之间,与理论上的预测相当吻合。     

针对N型IBC太阳电池中背结模型的建立及优化

在N型衬底上制作2 cm×2 cm的双面太阳电池片,并对电池的正反面进行I-V、量子效率、掺杂形貌测试。通过将结果导入到PC1D中并拟合内量子效率,建立N型背结太阳电池的模型。通过调整背结太阳电池模型中串并联电阻、衬底寿命、表面复合速率、前表面场等参数,发现串联电阻与前表面场掺杂浓度是N型背结太阳太阳电池设计的关键。将这两个参数进行优化,电池效率的增幅分别为19.7%与33.9%。最终将N型背结太阳电池效率优化到20.6%。     

硅纳米线阵列的制备及其光伏应用

采用金属催化化学腐蚀方法在单晶硅片表面可以制备出大面积排列整齐、与原始硅片取向一致的硅纳米线阵列,得到的硅纳米线单晶性好、轴向可控且掺杂浓度不受掺杂类型和晶向的影响。基于此,我们成功制备了大面积硅纳米线p-n结二极管阵列。此外,硅纳米线阵列结构具有优异的减反射性能,探索了其在太阳电池中的应用。目前初步研制出了基于硅纳米线阵列的新型太阳电池,获得了最高为9.23%电池效率。同时也研究了限制硅纳米线阵列太阳电池转换效率的主要因素,为以后的应用做了前期的探索工作。     

空间三结砷化镓太阳电池位移损伤效应研究

对金属有机化合物化学气相沉淀(MOCVD)生长的三结砷化镓太阳电池进行高能电子和质子辐照试验,获得太阳电池的短路电流、开路电压、最大输出功率辐射衰减数据。发现不同能量电子和质子对太阳电池的辐射衰减系数,可利用电子或质子的位移损伤剂量关联起来。利用该关系对中星10号卫星的三结砷化镓太阳电池阵在轨辐射衰退进行预测,发现太阳电池阵在轨输出功率与地面模拟预测数据基本吻合。研究结果可为空间辐射环境中应用的三结砷化镓太阳电池冗余设计提供参考数据。