AFORS-HET软件模拟N型非晶硅/p型晶体硅异质结太阳电池

运用AFORS-HET程序模拟计算了不同本征层厚度、能隙宽度、发射层厚度、能带失配以及不同界面态密度等参数对N型非晶硅/p型晶体硅异质结太阳电池光伏特性的影响.结果表明,在其它参数条件不变的情况下,插入较薄本征层,转换效率增加,但本征层厚度继续增加时,短路电流密度减少、效率也随之降低.本征层能隙宽度的变化对短路电流影响很大,随能隙宽度增加,短路电流先增加,但当能隙宽度大于某一特定值时,短路电流开始下降.在不插入本征层的情况下,N型发射层的能带失配对短路电流几乎无影响,而开路电压随导带失配的增大逐渐增大,界面态密度会导致开压迅速下降.     

非晶硅/晶体硅异质结太阳电池计算机模拟

运用AMPS程序模拟计算了p-型非晶硅/n-型晶体硅HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin layer)异质结太阳电池的光伏特性.通过对不同带边补偿情况下的计算结果同文献报道相比较,得出导带补偿小部分(0.18eV),价带补偿大部分(0.5eV)的基本结论.同时还证实,界面态是决定电池性能的关键因素,显著影响电池的开路电压(Voc)和填充因子(FF).最后计算了这种电池理想情况下(无界面态、有背面场、正背面反射率分别为0和1)的理论效率Eff=27%(AM1.5 100MW/cm2 0.40～1.10μm波段).     

光注入提升晶体硅异质结太阳电池性能的研究

该文制备工业尺寸的晶体硅异质结太阳电池,研究光注入对电池光电性能的影响。实验结果表明：光注入有效提升了晶体硅异质结太阳电池的光电转换效率,经过光注入后电池光电转换绝对效率提升了0.33%,均值达到24.47个百分点。对比光注入前后的光电性能参数,其效率提升的主要因素是光注入使得电池的填充因子被有效提升。结合光注入前后电池的Suns-V_oc测试,证实了光注入能使电池的串联电阻大比例降低。因此,光注入改善电池性能的主要物理原因可归结为：串联电阻的降低提升了电池的填充因子。     

基于P型晶体硅异质结太阳电池的结构设计与性能分析

针对两种a-Si(n)/c-Si(p)异质结太阳电池结构,应用AFORS_HET软件,分析氢化非晶硅(a-Si:H)和氢化微晶硅(μc-Si:H)两种材料作为背面场时的特性参数对a-Si(n)/c-Si(p)异质结太阳电池性能的影响。结果表明:P型氢化微晶硅(μc-Si:H(p))为背面场时电池性能得到提高,μc-Si:H(p)的背面场特性是关键因素。最后,优化设计出以a-Si:H为窗口层、μc-Si:H为背面场的a-Si(n)/c-Si(p)异质结太阳电池TCO/a-Si:H(n)/a-Si:H(i)/c-Si(p)/a-Si:H(i)/μc-Si:H(p)/TCO,并获得20%的转换效率。     

高迁移率IWO薄膜特性及其在薄膜硅/晶体硅异质结太阳电池中的应用研究

采用反应等离子沉积(RPD)技术在玻璃衬底上制备掺W的In_2O_3(IWO)薄膜,实验发现氧偏压对薄膜特性影响较大。研究氧偏压对IWO薄膜光电特性的影响,低温条件下制备的薄膜结晶性较好,IWO迁移率达到60.0cm~2/(V·s)。经过退火处理后,IWO的迁移率达到120.0 cm~2/(V·s)以上。基于X射线衍射(XRD)和变温霍尔效应测试分析,高迁移率主要归因于良好的结晶性以及较低的晶界势垒。最后将优化的IWO薄膜应用到薄膜硅/晶体硅异质结(SHJ)太阳电池中,高迁移率有助于提高电池的短路电流和填充因子,获得高达22.3%的光电转换效率。     

硅异质结太阳电池接触特性及铜金属化研究

异质结太阳电池沉积透明导电薄膜(TCO)作为导电层、减反射层,电极直接与TCO接触,故在TCO上电镀金属电极是非选择性的,需沉积种子层和图形化的掩膜,以实现选择性电镀及良好的附着。研究表明,金属与TCO之间具有优异的欧姆接触特性,比接触电阻低。SEM分析表明,电镀电极结构致密,与透明导电薄膜紧密附着,接触电阻小;丝印电极银颗粒间粘结不紧密,具有较多的空隙,线电阻提高,串联电阻增加。铜金属化可以实现更低的线电阻率、更好的电极高宽比,可以显著提高载流子收集几率,通过选择合适的种子层及后退火,铜电镀异质结电池光电性能显著改善,转换效率达到了22%,具有巨大的发展前景。     

CIGS/Si异质结太阳电池的数值模拟

利用软件wx AMPS模拟CIGS/Si异质结太电池的效率和不同工艺参数对电池性能的影响:前后端接触势垒分别为1.2 e V和0.21 e V,前(后)表面复合速率为1×10~7cm/s,选择功函数为5.4 e V的透明导电薄膜材料,p型CIGS的带隙和厚度为1.15 e V和3μm,并选择掺杂浓度为5×10~(16)cm~(-3)的n型硅片,最终模拟CIGS/Si异质结太阳电池的最佳效率为25.60%。希望该模拟数据为实际制备CIGS/Si异质结太电池作出正确的理论指导。     

晶体硅太阳电池扩散工艺研究

作为晶体硅太阳电池制作的心脏环节,扩散的效果也就是扩散后方块电阻的均匀性显得尤为重要。影响方块电阻均匀性的主要因素有:大小氮的流量、O2的流量、通源时间、再分布时间和中心温度。通过逐一改变这些因素,分析所得数据,得到一个能有效控制方块电阻大小、使方块电阻均匀性达到最佳的规律:大小氮流量的变化共同影响方块电阻均匀性;方块电阻大小的改变主要靠温度、时间、小氮的流量的改变来调节。通过以上实验规律的研究,便于常规工艺的调试和高方块电阻工艺中高方块电阻的制备和极差的优化。     

n－CdS／p－CdTe异质结薄膜太阳电池

ｎ－ＣｄＳ／ｐ－ＣｄＴｅ异质结薄膜太阳电池王万录美国能源部曾在１９８７—１９９１年期间关于光伏研究的五年计划中提出，平板型太阳电池要求达到的主要指标是：转换效率高于１５％，价格每平方米低于１美元，寿命长达２０年。薄膜技术是达到这个目标唯一可行的方法，...     

N型单晶硅衬底上非晶硅/单晶硅异质结太阳电池计算机模拟

采用德国HMI研发的AFORS-HET软件模拟了N型衬底非晶硅,单晶硅异质结太阳电池的特性,结果表明随着发射层厚度的增加,短路电流下降,电池的短波响应变差.在非晶硅,单晶硅异质结界面处加入不同的界面态密度(Dit).发现当Dit1012cm-2·eV-1时,电池的开路电压和填充因子均大幅减小,导致电池效率降低.当在非晶硅,单晶硅异质结界面处加入本征非晶缓冲层后,电池性能明显改善,但是缓冲层厚度应控制在30nm以内.模拟的a-Si/i-a-Si:H/c-Si/i-a-Si:H/n a-Si双面异质结太阳电池的最高转换效率达到28.47%.     

RPD技术生长ICO∶H薄膜及其在晶体硅异质结太阳电池中的应用

通过反应等离子体沉积(RPD)技术室温下生长掺铈的氧化铟薄膜,且沉积过程中通入氢气。高迁移率可使透明导电薄膜在较低的电阻率时保持较高的近红外透过率;透明导电薄膜中较低的载流子浓度能够减少自由载流子的吸收。迁移率的大小主要由薄膜内的散射机制决定,并且受薄膜非晶结构制约。ICO∶H薄膜表面平整,在近红外长波段透过率超过80%。在氢气流量为2 sccm时,薄膜获得1.34×10^-3Ω·cm的最低电阻率和94 cm²/Vs的高迁移率。在晶体硅异质结(SHJ)太阳电池应用中,获得了较高的短路电流密度38.44 mA/cm²,相应的转换效率为16.68%。     

ITO/Si异质结太阳电池

铟锡氧化物/硅太阳电池,简称ITO/Si太阳电池,其优点是结构简单,避免高温扩散工艺,不仅适用于单晶材料,更适用于多晶和非晶材料,有较好的短波响应,形成p-n结的ITO膜又可兼作减反射膜。ITO/Si太阳电池的制作,可以采用喷涂、真空蒸镀、溅射和化学气相沉积等方法。本文仅介绍真空蒸镀法制作ITO/Si太阳电池。     

a-Si:H(p)/c-Si(n)异质结太阳电池的模拟优化

通过AFORS-HET软件模拟了TCO/a-Si:H(p)/a-Si:H(i)/c-Si(n)/a-Si:H(i)/a-Si:H(n)/Ag结构的硅异质结电池中硅衬底电阻率、本征非晶硅薄膜厚度、发射极材料特性以及TCO功函数对电池性能的影响。结果表明:在其它参数不变的条件下,硅衬底电阻率越低,转换效率越高;发射极非晶硅薄膜厚度对短路电流有较大影响,发射极掺杂浓度低于7.0×10¹⁹cm^-3时,电池各项性能参数都极差;TCO薄膜功函数应大于5.2 eV,以保证载流子的输运收集。     

CuPc-G-PAn/Perylenes异质结太阳电池性能研究

对聚苯胺材料进行染料接枝改性,将其用作异质结光伏电池的p型材料,制作出结构为导。电玻璃／酞菁铜接枝聚苯胺（p型）／Pei（n型）／Al）简写为ITO／CuPc-G-PAn(p型）／Pei（n型）／A1)的有机p-n异质结光伏电池。该电池在37．2W／m^2的碘钨灯照射下,开路电压Voc=802mV,短路电流I=41μＡ／cm^2,填充因子FF＝58％,能量转换效率大约为0．51％,它比聚苯胺及Pei肖特基电池大得多。通过测量其电流－电压J－V和电容－电压C－V特性,研究了其光伏效应及电学性能。J－V特性表明,二极管的曲线因子约为6．3,比1大得多;C－V特性表明,在CuPc-G-PAn／Pei界面处的耗尽层约为231nm,从p/n层的光吸收谱可知,光激活层在CuPc-G-PAn／Pei界面处,它们分别与ITO及铝形成欧姆接触,对在暗场及光照下电荷传输机理作了较详细的分析。     

高效薄膜硅/晶体硅异质结电池的研究

一引言用薄膜工艺在晶体硅衬底上制备非晶、纳米晶薄膜,可获得异质结电池,该类电池有以下优点:(1)材料消耗少;晶硅片厚度≤200μm,通常晶硅电池厚度为350μm;     

晶体硅太阳电池钝化工艺的研究

采用热氧化法在多晶硅及单硅大面积太阳电池上生长二氧化硅钝化膜,结合丝网印刷制电极及二氧化钛减反射膜工艺,使太阳电池的扩散长度及效率得到改进。也进行了在多晶硅太阳电池上采用等离子沉积法制作氮化硅减反射膜的研究。     

晶体硅太阳电池电致发光的研究

基于辐射复合理论,建立晶体硅太阳电池电致发光强度的数学模型,从所建立的数学模型出发,理论上计算电致发光光谱,分析电致发光强度与正向偏压、少数载流子扩散长度之间的关系并与实验结果相比较.