高效氮化硅抗反射膜MIS/IL及MINP硅太阳电池的研制

本文报道了用常规MIS/IL及MINP硅太阳电池工艺制备的超薄SiO_2膜进行低温、低压氨处理的结果。电池的I—V特性及转换效率明显提高。在氨气中直接制备超薄Si_xO_yN_z膜获得成功。采用简单工艺,分别制出全面积转换效率为13.5％(AM1.5,100mW/cm~2,25℃,面积1.02cm~2)的MIS/IL硅太阳电池及效率为16.1％(AM1.5,100mW/cm~2,25℃,面积1.11cm~2)的MINP硅太阳电池。     

非晶硅p-i-n太阳电池

本文报道了p-i-n太阳电池的研制结果。以不锈钢为衬底材料,研制了9mm~2、1.3cm~2、2.5cm~2、9cm~2及25cm~2五种不同面积的电池。在不加减反射膜的情况下,各单项指标的最佳值分别是:V_(oc)=770mV,j_(sc)=8.7mA/cm~2,FF=0.42,η=2.7％。     

太阳电池工作原理及特性五

五、硫化镉太阳电池 1.特点用硫化镉材料制作的太阳电池种类繁多。通常所说的硫化镉电池是指硫化亚铜-硫化镉构成的异质结电池,常常写作Cu_2S/CdS或Cu_xS/CdS。其中薄膜硫化镉太阳电池尤其受到各国科学家的重视,它轻薄如纸,厚度仅50—100微米,在中午阳光下(100毫瓦/厘米~2),功率1瓦的Cu_xS/CdS电池才5—10克重。     

氧化物层对Cr-MIS太阳电池性能的影响

本文报道了氧化物层对Cr-MIS太阳电池性能的影响。实验证明,氧化物层厚度约30(?)的电池性能较好。在100mW/cm~2的光强下,有效面积为1.3cm~2的Cr-MIS单晶硅电池,V_(oc)、J_(sc)、FF和η分别为0.545V、31.5mA/cm~2、67％和11.5％。在同样光照条件下,有效面积为3.14cm~2的Cr-MIS废次单晶硅电池,V_(oc)、J_(sc)、FF和η分别为0.541V、28.3mA/cm~2、64％和9.8％。     

未来的太阳电池市场

最近几年,太阳电池已走上大规模发展时期,尽管世界经济普遍不景气,但太阳电池产量却增加了5倍,预计在今后几年,太阳电池生产的年增长率仍可达50％以上。估计到21世纪中期,全世界所耗电力的20—30％将由太阳电池来提供。目前,太阳电池的价格为6.5—8.0美元/峰瓦(指单晶和多晶硅太阳电池)。预计到1990年,单晶硅太阳电池的价格将为3美元/峰瓦,组件效率达15％,     

日本对非晶硅太阳电池的研究

目前的太阳电池以单晶硅材料为主,其成本在70年代中期为2万—3万日元/峰瓦,80年代中期为1100—1300日元/峰瓦,预计到90年代中期可降到100—200日元/峰瓦。在今后10年里,日本将把重点放在太阳电池制造技术的改进上,进一步提高光电转换效率,开发新材料,选用先进的工艺方法及提高生产率,以使电池的     

Ga_(1-x)Al_xAs-GaAs异质面太阳电池的电子和质子辐照以及退火研究

本文报道了液相外延Ga_(1-x)Al_xAs-GaAs异质面太阳电池的电子和质子辐照以及退火试验结果。辐照电子能量为1MeV,积分通量为10~(12)—10~(15)e/cm~2;质子辐照能量为7.8MeV,积分通量为10~8—10~(12)p/cm~2。测定了辐照前后电池的电特性和光谱响应曲线。观察到结深与辐照损伤的明显关系。电子辐照的临界通量(?)_c>1×10~(15)e/cm~2,质子辐照临界通量(?)_c>1.02×10~(12)p/cm~2。经积分通量1×10~(15)e/cm~2的辐照,再在真空200℃进行热退火20小时后,短路电流得到全部恢复,输出功率恢复至原来的80％。     

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     

MIS多晶硅太阳电池

本文对影响MIS多晶硅太阳电池效率的有关因素进行了分析,实验电池的转换效率达10.1％(100mW/cm~2,有效面积)。     

2.5千瓦非晶硅太阳电池系统

日本东京工业大学的一栋10层高的楼房顶上安装了一套非晶硅太阳电池系统。系统功率2.5千瓦,它共有12280片10×10cm~2的非晶硅太阳电池。电池由富士公司和三洋公司提供,富士公司的电池组件为5块×46列,电池衬底为不锈钢;三洋公司的组件为4块×50列,衬底为玻璃。为了比较单晶硅电池与非晶硅电池在风吹雨打、日晒夜露等自然条件下的变化,屋顶上还装有单晶硅太阳电池及太阳辐射计。     

利用离子注入激光退火制作高效率多晶硅太阳电池

本文报道了利用离子注入和连续CO_2激光退火制作高效率太阳电池的工作,研究了激光功率密度和辐照时问对退火的影响,利用多种测量方法对不同条件下的退火效果进行了分析。制成的多晶硅太阳电池,其转换效率(有效面积)达13％(100mW/cm~2)。     

CdS/p-Si异质结太阳电池的制备与数值模拟

采用物理气相沉积工艺制备了免掺杂的CdS/p-Si异质结太阳电池,通过数值模拟对影响电池效率的主要因素如前电极、背电极功函数材料及前、后表面复合速率进行模拟分析和优化。实验结果表明,CdS薄膜呈现[111]晶向择优生长,具有良好的结晶性。60 nm厚的CdS薄膜在500～1100 nm波长范围内具有较高的光学透过率,与Si的接触电阻ρc=3.1Ω?cm~2。In_2O_3薄膜的平均透过率和方阻分别为90.88%和74.54Ω/,能有效收集载流子。经过工艺优化,在25℃,AM 1.5测试条件下,得到CdS/p-Si异质结太阳电池(面积1 cm~2)效率为10.63%。数值模拟优化后,CdS/p-Si太阳电池的理论最高效率(power conversion efficiency,PCE)可达到25.36%。     

效率10.1％的非晶硅太阳电池

日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO),最近研制出三层结构、面积为10×10cm~2、转换效率为10.1％的非晶硅太阳电池。以往这么大面积的叠层非晶硅电池的效率一般为9.5％。为使非晶硅太阳电池能在电力方面得以应用,需要提高效率,降低成本,提高可靠性。为了达到提高效率的目的,NEDO研究并开发了三层结构的太阳电     

石油树脂对太阳电池封边丁基密封胶性能的影响

以聚异丁烯为主要原材料,配合滑石粉、炭黑等填料,石油树脂、抗紫外吸收剂等功能助剂,混合加热,制得太阳电池封边丁基密封胶,并研究了石油树脂对产品性能的影响。结果表明,100份丁基密封胶中,石油树脂的用量为25份时,该密封胶的剪切强度为1.01 MPa,熔融指数为43.13 cm~3/(10 min),水蒸气透过率为0.22 g/(m~2·d),针入度常温25℃/高温130℃为23/291(1/10 mm),体积电阻率为2.1×10~(14)Ω·cm,此时综合性能最佳。     

CH3NH3PbI3形貌对钙钛矿电池性能的影响研究

研究不同CH_3NH_3bI_3钙钛矿形貌对钙钛矿太阳电池光伏性能的影响。采用传统的一步法和三步法制备出不同CH_3NH_3bI_3钙钛矿形貌对电池的光伏性能有重要影响。结果表明,钙钛矿在TiO+2电子传输材料表面的覆盖程度对钙钛矿太阳电池的开路电压和填充因子有重要影响。三步法制备的钙钛矿太阳电池获得1.03 V的开路电压和20.25 mA/cm~2短路电流密度,而一步法只有0.72 V和18.42 mA/cm~2。同时,三步法制备的钙钛矿太阳电池的填充因子高达77.2%,相比一步法只有64.5%。2种方法制备的钙钛矿电池分别获得17.36%和8.55%的光电转换效率。利用电化学阻抗谱进一步分析一步法和三步法制备的钙钛矿太阳电池的内部电荷复合动力学过程,解释三步法制备的钙钛矿太阳电池获得更高开路电压的原因。     

准固态电解质的制备及在染料敏化太阳电池中的应用

以聚2-乙基-2-唑啉作为基体,1,4-丁内酯为有机溶剂制备准固态电解质并应用于染料敏化太阳电池(DSSC)。经过各个组成的优化,准固态电解质电导率(25℃)达到0.36mS·cm~(-1),DSSC的光电转换效率在100mW·cm~(-2)光强下达2.10%。通过在准固态电解质中加入添加剂4-叔丁基吡啶,DSSC的光电转换效率提高至2.57%。     

并联电阻及光电流随正向电压变化对a-Si:H集成太阳电池填充因子的影响

提出了一种简化的集成太阳电池等效电路,讨论了并联电阻及光电流随正向电压变化对填充因子的影响。并联电阻低或光电流随正向电压变化大的太阳电池,填充因子小。光电流随正向电压变化的大小由i层电荷密度决定。对于实验所用太阳电池,i层电荷密度在2×10~(15)cm~(-3)-3.5×10~(15)cm~(-3)之间。     

方形焦斑聚光硅太阳电池的栅线设计

本文讨论了方形焦斑聚光硅太阳电池栅线的最佳设计问题,对2×2cm~2、2.5×2.5cm~2和3×3cm~2太阳电池的反方形栅线图形进行了最佳化处理,利用分布参数法对功率损耗进行了计算,给出了50个太阳、75个太阳和100个太阳下反方形栅的最佳栅线尺寸和功率损耗值。由于栅线结构的改进,电池的能量转换效率增益可达3.5％(50个太阳)。当栅线尺寸偏离最佳设计时,文中绘出的等功率损耗曲线能预示太阳电池输出功率将会受到的影响。     

连续旋涂提高钙钛矿太阳电池开路电压的研究

在钙钛矿太阳电池的制作过程中,通过改善旋涂方法和条件,可大大提高钙钛矿吸收层的结晶性以及太阳电池的光电转换性能。与常规的一次性旋涂方法相比,采用连续二次旋涂方法制作的钙钛矿薄膜更加致密,结晶性明显提高。旋涂时前驱液和衬底的温度会影响钙钛矿层的晶体结构,温度为60℃时,钙钛矿的平均晶粒尺寸约为500 nm,且晶粒之间致密排列,导致光学带隙增加。采用连续二次旋涂方法,在加热温度为60℃时制作的钙钛矿太阳电池的光电转换效率达到14.7%,其中短路电流密度、开路电压和填充因子分别为18.9 m A/cm~2、1.13 V和69%。与常规钙钛矿太阳电池相比,开路电压提高约100 m V。依据暗态J-V测试结果,二次旋涂工艺条件下,该光伏器件的反向饱和电流密度约为10~(-5)m A/cm~2,比一次旋涂工艺降低3个数量级。     

太阳电池工作原理及特性(七) 太阳电池方阵及其应用

七、太阳电池方阵及其应用 1.太阳电池方阵太阳电池方阵是由许多单元电池串联和并联组成的,其输出功率可从几瓦至几十千瓦,甚至上百千瓦。为了描述太阳电池方阵的特性,我们引入以下一些参数: N_s为串联的电池数,N_p为并联的电池数,N_t为