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-     

新的液体太阳电池

普通固体太阳电池可以为生活和生产供电,为了解决夜晚和阴雨天的供电问题,它还需要与蓄电池组连用。这种太阳电池系统的致命弱点是使用寿命短。新型液体太阳电池能完满地解决夜晚和阴雨天的供电问题。它和固体太阳电池好似一对孪生姊妹,也是由半导体材料制造的。把这种半导体浸泡在装有化学溶液的电池槽中,作为太阳电池的一个电极,即光电极板。在光照作用下,光电极板表面发生化学反应,生产出的电子经外电路流到反电极中,从而对负载做功。电子从反电极进入电解液,这样就完成了一个周期的循环。电池材料不同,电子的流动方向也不同(可能是由反电极经外电路流人光电极)。电池槽内电解液既     

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     

用于电化学太阳电池的几种多晶n-CdS光阳极特性的研究

近年来,电化学光电池(液体结光电池)日益受到人们的重视。与固体结光电池相比,光电化学体系的一个突出特点是成“结”(相当于肖特基结)容易,即使是应用多晶半导体也可期望有较高的能量转换效率,因而能大大降低成本,增加大规模应用的可能性。 液体结光电池的光电极材料,目前研究较多的是Ⅱ—Ⅵ族和Ⅲ—Ⅴ族化合物。这些材料相对来说属于带隙较窄的半导体,其吸收带与太阳光谱匹配较好,可有较高的太阳光能转换     

NiNb2O6光电极的还原和表面处理

研究了铌酸镍（ＮｉＮｂ２Ｏ６）半导体电极的还原条件及在光电化学太阳电池中光电解水制取氢时的表面特性。对单晶和多晶压片电极表面逐点研究后表明，其光电化学性质是不均匀的。探讨了机械抛光，化学抛光等不同表面处理方法对电极特性的影响。     

CuInS_2、CuInSe_2及其固溶体光电转换材料的研究

用元素真空熔融法制成CuInS_2、CuInSe_2及其固溶体,X-射线衍射法证明它们形成连续固溶体,并计算了晶格参数,测定了它们的光学禁带宽度,确定了固溶体组成与晶格参数及光学禁带宽度的关系。其中三种材料制成半导体-液体结太阳电池,测定了电池的光谱响应和光电转换效率。     

液结太阳电池的稳定性

液结太阳电池付诸实用的一个关键问题是防止半导体电极的光分解。本文从热力学及动力学的观点对此问题进行了讨论,并分析了表面态对分解反应的影响以及各种因素对电池稳定性的影响。     

什么是太阳电池

太阳电池是一种能够将光直接转换成电能的半导体器件，它是以光生伏打效应（简称光伏效应）为基础制备的，某些材料（在气体液体和固体）吸收了光能之后具有产生电动势的效应，在固体中，尤其是半导体中光能转换为电能的效率特别高。硅太阳电池是最常用的太阳电池。硅是一种半导体材料，具有４个价电子，当把具有３个价电子的元素作为杂质掺入硅中，就形成了P型半导体。由于掺入的杂质比硅少一个价电子，相当于１个空穴，这种杂质称为受主杂质。在P型半导体中，空穴起导电作用，是多数载流子，与空穴的数量相比，电子是少数载流子。P型半…     

SnO_2/n-Si异质结太阳电池

SnO_2/n-Si异质结太阳电池实际上可以看作是一种SIS电池,即半导体—绝缘体—半导体结构的导电氧化物异质结太阳电池,它能提供低成本制造太阳电池的可能性,避免高温工艺,更适合多晶和非晶材料;SnO_2薄膜减反射性能良好,有较好的短波响应;SnO_2薄膜化学稳定性好,能耐强酸溶液,有助于器件的环境保护。SnO_2薄膜可以用真空蒸发、溅射、喷     

柔性衬底太阳电池陷光结构的研究

讨论了粗糙聚酰亚胺(PI)衬底和具有较高粗糙度的背反射电极对柔性衬底薄膜太阳电池的影响.选择具有天然纹路的PI作为太阳电池的衬底增加光在电池中的光程.采用热辐射加热蒸发方法显著提高铝背反射电极的粗糙度,它是常规方法制备的约4倍.粗糙PI和背反射电极形成的陷光结构使电池的短路电流提高了2mA/cm2,量子响应(QE)短波部分得到提高且最高点红移.经QE和原子力测试表明,电池效率提高的主要原因是粗糙的背反射电极导致面电极ZnO的形貌发生明显变化所致.     

利用EDAX方法分析多晶硅电池电极成份

用丝网印刷技术制作多晶硅太阳电池的栅线电极,利用SEM和EDAX测试和分析了金属栅线与硅接触的情况,以及金属与硅界面处各元素的分布,分析了各元素对多晶硅太阳电池p-n结的影响,有利于调整工艺条件来提高电池效率.     

关于多带隙半导体材料及太阳电池的分析

多带隙半导体是一种理想的半导体材料,它具有两个或两个以上被很窄的能带(或杂质带)分开的带隙.各个带隙有不同的宽度,因此,这种半导体对不同波长的光都有很好的吸收.A.Luque等提出了以这种半导体所构成的多带隙太阳电池模型,M.Green估算其理想转换效率上限高达86.8%.本文对这种电池的模型进行了分析,并提出了实现多带隙半导体材料和多带隙太阳电池的途径.     

利用半导体量子点的高效太阳电池

1前言 第三代太阳电池的开发 太阳电池，主要是由做在半导体基片上的pn结组成。如图1所示若在pn结处射入太阳光，则在半导体内部激发出电子-空穴对，在内部电场作用下，电子向n侧。空穴向p侧迅速流动，产生光生电功率。现在广泛使用的是厚度200～350μm的单晶硅，及用铸造法制作的多晶硅太阳电池。最近为了降低硅太阳电池的制造成本，开发了薄膜太阳电池。在薄膜太阳电池的情形下由于光吸收层的厚度仅为0．2～3μm左右，使用的材料大大减少。现在还在开发非晶硅、微结晶硅、CdTe、Cu（InGa）、Se2（CIGS）等太阳电池。     

太阳电池工作原理及特性

太阳电池是一种利用光生伏打效应把光能转变为电能的器件,它又称光伏器件。物质吸收光能产生电动势的现象称为光生伏打效应,这种现象在气体、液体或固体中都会发生。但是,只有在固体中,特别是在半导体中,才有较高的能量转换效率。因此,人们常把太阳电池称为半导体太阳电池。太阳电池是怎样把太阳能转变为电能的呢?为了     

CdS／CdTe—CdS／Cu2S异质二重结薄膜太阳电池的设计与计算

根据半导体材料的性能参数，考虑光电压Ｖ和耗尽区宽度Ｗ的变化对光电流ＪＬ的影响，较严格地计算了ＣｄＳ／ＣｄＴｅ和ＣｄＳ／Ｃｕ２Ｓ两种异质结单晶薄膜太阳电池的光优特性曲线。然后在Ｊ＾ⅠＳＣ＝Ｊ＾ⅡＳＣ的条件下，以由上述两种异质结构成的二重结太阳电池的ＣｄＴｅ，Ｃｕ２Ｓ厚度进行匹配，计算各种组合下二重结太阳电光伏特性曲线。理论证明最佳匹配厚度Ｈｍａｘ约为９．０６μｍ，最大短路电流、开路电压、转移效率分别     

我国光伏发电进展

我国于１９５８年开始太阳电池的研究，１９７１年成功地首次应用于我国发射的第二颗卫星上，１９７３年开始地面应用。１９７９年开始用半导体工业的次品硅生产单晶硅太阳电池，使太阳电池成本明显下降，打开了地面应用的市场。当时太阳电池面积小，采用真空蒸镀银铝的方法制作太阳电池的电极。８０年代中期，引进国外太阳电池生产线或关键设备，使我国太阳电池生产能力达到４－５ＭＷ。单晶硅太阳电池采用丝网印刷工艺制作电极，明显地提高了生产效率。我国进行光伏研究与开发的单位约有３８个。目前正在研究的项目包括：实用单晶硅太阳电…     

砷化镓基系Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体太阳电池的发展和应用(2)

<正>1 Ga As材料和太阳电池的特点以Ga As为代表的III-V族化合物半导体太阳电池为什么能取得高效率呢?这与它们材料的特性,以及所构成的太阳电池器件的结构有关。1)Ga As是一种典型的III-V族化合物半导体材料,具有与Si相似的闪锌矿立方晶系结构,不同的只是Ga和As原子交替占位。Ga As具有直接能带隙,其带隙宽度Eg为1.42 e V(300 K),     

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。     

电化掺杂制作太阳电池的物理机理

本文讨论了在硅中进行电化学掺杂过程的物理解释。用氧化物、络合物发生二次离解来说明半导体附着在电解系统的阴极或阳极上时同样产生杂质注入效应的原因。离解效应借助于外场的作用,而注入杂质最根本的取决于液体和固体之间的位垒,同电极的正负关系不大。本文还讨论了使杂质离子通过辐射退火过程,求得太阳电池p-n结的期望深度。     

高效三功能层单晶薄膜太阳电池的研究

讨论了ZnSe/GaAs/Ge等三功能层梯度掺杂异质单晶薄膜复合光电极的结构,分析了把它用于光电化学太阳电池、光伏太阳电池、肖特基光伏太阳电池时的工作机理及优点.实验结果验证了理论分析.在进一步提高太阳电池转换效率方面,该复合光电极值得进一步研究.