薄膜太阳电池的研究与发展

随着多晶硅薄膜电池的玻璃衬底的尺寸越来越大及太阳能转换效率的提高,光伏电池的发电成本得到显著的降低。太阳能光伏电池发电的前景变得越来越光明了。当前,制约太阳电池发展的一个很重要的因素是太阳电池的成本,目前国内晶体硅太阳电池组件的成本高达30～35元/W,远高于传统发电方式的成本。太阳电池的成本取决于太阳电池的组件、电力的存储与转换、电池组件的支持与架设、     

铜铟(镓)硒薄膜太阳电池吸收层制备研究

铜铟(镓)硒(CIGS)薄膜太阳电池有非常高的理论转化效率,吸收系数高,稳定性好,对材料缺陷的容忍度高等优点成为了近年来电池研究的热点。介绍了目前国内外制备CuIn(Ga)Se薄膜的方法,包括真空蒸法,溅射法、电沉积法,溶剂热法,溶胶凝胶法等,阐述了每种方法制备出的铜铟(镓)硒薄膜的组成、微观结构、光伏性能及它们之间的联系。     

光伏组件热斑电池片功率损耗的简化算法研究

热斑故障是光伏组件各类故障中最常见的一种。热斑电池发热越大,热斑故障越严重,对光伏系统的危害越大。针对常见晶硅光伏组件结构,剖析了光伏组件因热斑故障所引起的发热机理,结合单二极管等效电路模型提出一种简化的热斑电池片功率损耗计算方法;分析了光伏组件的不同工作状态,并结合组件的I-V曲线给出了各种工作状态下简化功率损耗算法中的关键参数确定方法。通过对光伏组件热斑电池片实验测试温度和热仿真温度对比,验证了所提简化功率损耗计算方法的准确性。     

铜锌锡硫薄膜太阳电池研究综述

近些年,薄膜太阳电池技术发展迅速,其中铜锌锡硫薄膜太阳电池因其不断提高的转化效率、较低的制备成本、性能衰减小和环境友好型等优良特性成为世界各国研究的热点。介绍了铜锌锡硫薄膜太阳电池的电池结构、制备方法以及不同制备方法的效率,阐述了铜锌锡硫薄膜太阳电池的发展状况。     

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。     

双层SiN_x膜多晶硅太阳电池抗PID性能研究

以双层Si Nx膜多晶硅太阳电池为研究对象,通过调整PECVD工艺参数制备不同折射率和厚度的双层氮化硅减反射膜太阳电池,并用玻璃、EVA和背板等将电池片封装成光伏组件,进行85℃、85%RH条件下组件电势诱导衰减(PID)实验。研究结果表明:(1)改变内层折射率和厚度保持外层较低的折射率时,双层氮化硅膜太阳电池均会发生严重的PID效应;(2)但随着外层折射率提高,电池PID效应显著减小,外层折射率≥2.15的电池PID实验600 h功率衰减小于5%;(3)双层氮化硅膜抗PID太阳电池的转化效率略低于普通太阳电池,但其组件的封装损失较小,与普通电池的组件功率相当,因此具有很好的应用前景。     

双层SiN 膜多晶硅太阳电池抗PID性能研究

以双层SiN 膜多晶硅太阳电池为研究对象,通过调整PECVD工艺参数制备不同折射率和厚度的双层氮化硅减反射膜太阳电池,并用玻璃、EVA和背板等将电池片封装成光伏组件,进行85℃、85%RH条件下组件电势诱导衰减(PID)实验。研究结果表明：(1)改变内层折射率和厚度保持外层较低的折射率时,双层氮化硅膜太阳电池均会发生严重的PID效应;(2)但随着外层折射率提高,电池PID效应显著减小,外层折射率≥2.15的电池PID实验600 h功率衰减小于5%;(3)双层氮化硅膜抗PID太阳电池的转化效率略低于普通太阳电池,但其组件的封装损失较小,与普通电池的组件功率相当,因此具有很好的应用前景。     

热电池薄膜组件制备及其应用现状

轻型化是武器系统未来的发展趋势,这对作为军用电源的热电池而言也是非常重要的发展方向。在保证比能量的前提下,热电池的尺寸越小越好。热电池薄膜组件能有效地缩小热电池体积,提高比能量,是热电池小型化设计的发展方向之一。综述了热电池薄膜组件主要的制备方法和应用现状,并对薄膜组件的发展方向进行了展望。     

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。     

碲化铋温差发电组件的寿命试验及其分析

通过寿命试验研究了TEG1-127-1.4-1.6-250型碲化铋材料温差发电组件在模拟使用过程中电输出性能的衰减规律,并讨论了碲化铋材料制备工艺对温差发电组件可靠性的影响.研究表明,在热面温度250℃,2250 h的寿命试验中,碲化铋材料温差发电组件的电输出性能衰减速率随时间的增加不断减小.热压制备碲化铋材料发电组件...     

电工所制备出转化效率达14.4%的CdTe薄膜太阳能电池

正日前,中国科学院电工研究所化合物薄膜太阳电池研究组在CdTe多晶薄膜电池上取得新进展,该团队在普通廉价玻璃上制备出了厚度仅为2μm的CdTe多晶薄膜,经中国科学院太阳光伏发电系统和风力发电系统质量检测中心认证,其转化效率达到14.4%,距2012年报道的12.78%转化效率又上了一个台阶,这标志着电工所在CdTe薄膜太阳能电池研究方面取得重要进展。     

TiO_2基染料敏化太阳电池的薄膜改性研究

水热法制备纳米晶TiO_2电极,分别用臭氧和AgNO_3对TiO_2基薄膜电极片进行处理,组装成染料敏化太阳电池。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱(XPS)测试仪对纳米晶TiO_2薄膜进行表征,测试电池的I-V曲线。结果显示,臭氧处理的电池短路电流密度和光电转换效率分别提高了40.5%和64.31%;硝酸银掺杂后电池的短路电流密度和光电转换效率先增大后减小,其中Ag掺杂量为1%时电池的输出性能最佳,其短路电流密度和光电转换效率分别提高了57.46%和48.13%。     

太阳电池组件户外性能测试

为了研究在户外工作条件下太阳电池组件的实际工作性能,在一天过程中的太阳电池组件V-I特性、组件温度、环境温度和太阳辐照度被测试。结果发现:影响太阳电池最大输出功率的主要因素是太阳辐照度;工作温度对电池组件的效率影响较大,同时高的工作温度还会使最大功率电压降低很多;太阳光谱对太阳电池组件的输出性能也有一定的影响,当辐照主要以散射为主时,太阳电池组件有更高的转化效率。     

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.     

Al掺杂TiO_2薄膜对DSSCs的I-V特性的影响

利用磁控共溅射法,在不同溅射功率下向Ti O2薄膜中掺Al,研究了Ti O2薄膜层光学性质、晶体结构和禁带宽度的变化。将Al-Ti O2薄膜浸入N719染料,制备成染料敏化太阳电池,测试电池的I-V特性,结果表明:Ti O2半导体层的禁带宽度与染料敏化太阳电池的开路电压有相同的变化趋势;掺Al后,太阳电池的短路电流及光电转换效率均有所提高,在掺铝功率为5 W时尤为显著。     

柔性薄膜太阳电池温度系数初探

影响电池功率输出的因素有很多,例如温度,由于工作环境的温度不同,其电压、电流、功率也不同,电池在极端温度下工作状态能否达到要求,需要在电路设计时进行预算,因此温度系数这一电池特性就显得尤为重要。通过一组实验,在不同的温度下对柔性薄膜太阳电池进行电性能测试,得到样品电池在不同温度下的I-V曲线以及各项参数。结果表明,电池随着温度的升高,开路电压降低,短路电流升高,最大功率降低。     

基于PVsyst的光伏电池转换效率仿真研究

针对光伏电池输出特性的非线性,利用PVsyst软件对60 Wp硅晶体电池组件在不同光照强度、电池温度、输出阻抗、损耗情况下的输出特性进行了仿真研究.实验结果表明,影响光伏电池转换效率的主要因素是太阳辐射和电池温度,随着太阳辐射的增强,转换效率逐渐升高；随着电池温度的升高,转换效率迅速下降.根据仿真结果分析了光伏电池转换效率的各种影响因素对光伏电池运行特性的作用,进而提出有效地提高太阳电池转换效率的方法.     

DSSCs电池ZnWO_4薄膜制备及性能BatteryMon软件测试

研究ZnWO_4薄膜在DSSCs电池中的光电特性,利用浸渍-提拉法制备ZnWO_4薄膜,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、电化学阻抗谱(EIS)和电流电压(I-V)等表征制备的ZnWO_4薄膜的结构,借助BatteryMon软件测试其光电性能。表征结果显示,利用浸渍-提拉法制备的ZnWO_4薄膜结晶性能良好,薄膜颗粒均匀,带隙为2.85 eV,是直接带隙半导体。浸渍-提拉法制备ZnWO_4薄膜组装的染料敏化太阳电池(DSSCs)短路电流密度达到0.15 mA/cm2,开路电压达到625 mV,电池的光电转换效率为0.037%     

太阳能光伏发电最新发展趋势分析

目前,世界最主流的太阳能发电模式是光伏模式,即利用半导体界面的光生伏打效应将光能直接转变为电能,关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配以功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。     

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。