AlxGa1—xAs／GaAs太阳电池减反射膜的研究

以太阳电池的短路电流积分表达式为依据，应用减反射膜的光学原理，对具有阳极氧化、ＳｉＯ和ＳｉＯ２三种减反射膜的ＡｌｘＧａ１－２Ａｓ／ＧａＡｓ太阳电池分别进行了反射光谱、短路电流、开路电压的实验测试。研究表明，阳极氧化膜、ＳｉＯ膜具有良好的减反射性能，而ＳｉＯ２膜的减反射性能较差。     

多结太阳电池减反射膜的优化

基于多层膜的光学计算基本原理,模拟分析多结化合物太阳电池减反射膜的反射谱。模拟结果准确的反应了实际测量结果。以此为基础设计优化Ti O_x/Al_2O_3/MgF_2三层减反射膜,在GaInP/In_(0.01)GaAs/Ge三结太阳电池上实现了减反射膜对子电池响应电流的精确调节,并得到了子电池电流匹配的GaInP/In_(0.01)GaAs/Ge太阳电池,短路电流密度相比制备减反射膜前提升35.84%。     

AlxGa1-xAs/GaAs太阳电池MgF2/ZnS双层减反射膜的研究

介绍了在AlxGa1-xAs/GaAs太阳电池上制备MgF2/ZnS双层减反射膜的研究工作,引入了有效反射率R,并通过使Re极小来实现减反射膜的优化设计,考虑了MgF2/ZnS双层减反射膜与窗口层的耦合,实验上获得了良好的减反射膜,提高了AlxGa1-xAs/GaAs太阳电池的短路电流和效率,表明用Re极小化来设计减反射膜是合理的。     

双层SiN_x∶H减反膜多晶硅太阳电池及其组件性能研究

利用管式PECVD在多晶硅片上获得钝化效果和减反性能优异的双层Si Nx∶H薄膜,其中底层和顶层Si Nx折射率分别为2.35和2.01,膜厚为17 nm和67 nm。薄膜的折射率通过改变反应气体的Si/N比进行调控,底层Si Nx制备时Si/N比越大,反射率越低,而电池Jsc先增加后下降。反射率曲线、外量子效率(EQE)和电学性能表明,和单层膜相比,双层膜的短波部分(300~650 nm)反射率远低于单层膜;其电池在680~950 nm波段光谱响应较单层膜稍好;电池Uoc和Isc均有较大提升,光电转换效率绝对值提高了0.193%。同时,双层膜电池组件的封装功率损失略低于单层膜电池组件。     

活性层厚度及温度对有机太阳电池的数值分析

利用AMPS-1D软件研究以P3HT∶PCBM为活性层的异质结有机太阳电池的各项性能。仿真结果表明:器件的短路电流、开路电压、光电转换效率、载流子的复合率均随器件活性层厚度的增大而增大,但器件的填充因子和内建电场随厚度的增加而减小。温度影响开路电压,但对短路电流影响不大。通过曲线的拟合发现,填充因子随着活性层厚度的增加呈现一次指数衰减,光电转换效率呈现一次指数增加的趋势。     

基于光学理论的PERC太阳电池背面AlO_x/SiN_x叠层膜的研究

AlO_x/SiN_x叠层膜广泛应用于PERC(钝化发射极和背面局部接触)太阳电池中,以达到增强背反射和提高背表面钝化效果的作用。在先前的研究中,光学理论分析仅应用于正面单层Si Nx或Si Ox/Si Nx双层膜厚度优化分析,极少应用于背面AlO_x/SiN_x双层膜优化分析。本文采用Matlab软件,基于光学导纳矩阵理论,同时将AM 1.5G标准太阳光谱,Al Ox、Si Nx、Al在整个光谱范围内(280~1200 nm)的折射率系数n(λ)考虑在内,系统分析了AlO_x/SiN_x双层膜的背反射效果。另外,依据背面AlO_x/SiN_x不同膜厚组合下透射光反射回硅片本体的反射率曲线分布和平均反射率作为评估指标进行理论分析,结果表明:AlO_x/SiN_x优化后最佳膜厚组合为15 nm/80 nm,为PERC太阳电池背面膜厚优化提供理论支持。     

研制高效硅太阳电池的新进展

本文报道了我们研制的2×2cm~2、n~ /p硅太阳电池。它采用了绒面、硼背场、铝背反射器、Ti-Pd-Ag电极以及TiO_x-Al_2O_3双层减反射膜。在25℃、AM0条件下的最优样品电池输出功率达80.6mW。 实验表明:(1)硼背场导致电池开路电压增加50-60mV;(2)用1—2％的NaOH水溶液可腐蚀出接近于理想的绒面。这种表面结构与硼背场和TiO_x-Al_2O_3双层减反射膜相结合,使电池短路电流显著提高,与常规电池相比,约增加7.5mA/cm~2。     

适用于GaAs多结太阳电池的宽光谱Al_2O_3/SiO_2/Nano-SiO_23层减反射膜的研制

减反射膜在太阳电池应用中非常重要,然而传统的双层镀膜减反射膜已无法满足GaAs电池的拓展需要。因此,本研究在之前双层镀膜的基础上进行新薄膜结构的设计优化。使用溶胶-凝胶法制备出新结构的3层减反射膜。通过XRD对薄膜晶体结构进行分析,使用椭偏仪对薄膜折射率和物理厚度进行测试,使用分光光度计对减反射膜减反射效果进行验证。通过对3层减反射膜的折射率和物理厚度进行优化,成功在无窗口层的GaAs衬底上制备出350~1800nm波段平均反射率为10.34%的3层减反射膜。     

太阳电池Ⅰ-Ⅴ测试仪校准实质的研究

测试分析了不同辐照、不同温度下太阳电池的短路电流、开路电压和功率的变化,比较了采用短路电流和功率校准后太阳电池电性能的测量结果,得到太阳电池Ⅰ-Ⅴ测试的校准实质.     

太阳电池减反射膜系统的研究

减反射膜系的制备对于高效空间太阳电池来说非常重要,对其进行优化设计可以大幅度的提高太阳电池的短路电流,从而提高太阳电池的光电转换效率,从波动光学的基本原理出发,用加权平均反射率作为评价膜系设计质量的参数,编制出了进行减反射膜系优化设计的计算机程度,理论上可以使太阳电池表面的加权平均反射率降到1％以下,提高了电池的短路电路。     

测量方式对太阳电池输出性能测试的影响

通过对二线与四线接法测试单晶硅太阳电池I-V曲线的实验结果对比,分析串联内阻对于太阳电池短路电流、开路电压、填充因子及最大输出功率测量结果的影响.结果发现串联内阻越大,太阳电池的短路电流、填充因子及最大输出功率测量结果越小,但对开路电压基本无影响.且太阳电池接收光强越大即输出电流越大时,串联内阻的影响也越大.二线法因串...     

太阳电池内部电阻对其输出特性影响的仿真

通过对太阳电池的等效电路进行分析,建立了太阳电池的计算机仿真模型,定量地模拟了在一定光照下太阳电池内部的等效并联电阻及串联电阻对其伏安特性、开路电压、短路电流及填充因子的影响的程度。仿真结果表明：等效并联电阻产生的漏电流会影响太阳电池的反向特性和正向小偏压特性,且并联电阻影响其开路电压,但对短路电流基本没有影响；等效串联电阻会影响太阳电池的正向伏安特性和短路电流,而对开路电压没有影响；另外,并联电阻的减小和串联电阻的增大都会使太阳电池的填充因子和光电转换效率降低。仿真结果与实际测量的数据取得了相一致的结论。     

太阳电池串联电阻的解析解

太阳电池的串联电阻解析解及相应的I-V曲线可由实测的开路电压、短路电流及电压电流值从I-V方程直接得到,实测数据证明了该结论。     

太阳电池光电性能户外测试方法与测试仪器

提出了通过测量环境温度及自然阳光下标准太阳电池短路电流来确定太阳实际辐照度的方法,设计了太阳电池光电性能户外测试仪器,可在现场对太阳电池的I-U曲线、短路电流、开路电压、峰值功率、峰值功率点所对应的电流和电压、填充因子、光电转换效率和串联电阻等进行快速测量,并将各项测量结果转换为STC下的对应值。实践证明,该仪器使用方便,测量结果重复性好、精度高。     

太阳电池减反射膜的最佳光学匹配

本文对吸收系数大的半导体太阳电池,导出了单层减反射膜的最佳光学匹配条件,设计时必须考虑τ(λ)对膜厚、折射率和匹配中心波长的影响。     

丝网印刷电极多晶硅太阳电池的低能氢离子注入

本文报道了低能氢离子轰击具有丝网印刷电极结构的多晶硅太阳电池的钝化结果。研究了氢离子注入后单晶硅样品注入层的折射率N、吸收系数α和光学禁带宽度E_g的变化情况。结果表明,经氢离子处理后,多晶硅电池的开路电压增加10mV以上,短路电流密度增加12%-27％,暗特性也有明显改善,但串联电阻升高,填充因子F.F.衰减;单晶样品的折射率明显下降,吸收系数增至10~5/cm数量级,光学禁带宽度由1.1eV增至1.3eV。     

Mn-p型硅MIS太阳电池

本文报道了新提出的一种Mn-p型硅MIS太阳电池。实验比较了Mn和Cr势垒金属的差别。SnO_2作减反射膜,使短路电流和输出功率约增加57％。制得的3.4cm~2单晶硅Mn-MIS电池,在AM1.5下的转换效率为8.6％,短路电流密度为24.7mA/cm~2,开路电压为512mV,填充因数为0.68;多晶硅Mn-MIS电池效率为5.2％。给出了实验电池存放九个月后的衰降数据。     

电泳法制备纳米TiO2薄膜

通过电泳法在导电玻璃上制备了二氧化钛薄膜,利用SEM及XRD对样品形貌和结构进行了表征.比较了不同分散剂对薄膜制备的影响.将所制备的薄膜用于染料敏化太阳电池的光阳极,得到了较高的开路电压和短路电流.其中以异丙醇做溶剂并加入少量聚乙二醇所制备的二氧化钛薄膜用于染料敏化太阳电池,开路电压达到0.66V,短路电流达到8.14mA/cm2.     

迭层太阳电池中电流、电压及功率分配的理论分析

为了从理论上了解迭层太阳电池的工作特性,根据单结太阳电池直流模型提出了迭层电池的直流模型。并在模型基础上给出了描述迭层电池工作特性的方程组。在迭层电池模型和方程组的基础上,讨论了迭层电池开路状态和短路状态下电池内部电流,电压及功率分配。重点讨论了迭层电池对外做功情况下电流,电压功率在迭层电池中的分配。论证了迭层电池中,要求获得最大的功率输出。其子电池电流必须满足匹配关系。     

直径100毫米大圆片硅太阳电池

今年7月3日,开封太阳电池厂试制成功第一批直径100毫米的大圆片硅太阳电池。在阳光下测试:开路电压为530—550毫伏,短路电流达2—2.27安培,其短路电流密度为28毫安/厘米~2,电池的最佳输出功率达0.6瓦。经初步核算,每瓦的成本在30元