光电转换材料在新一代太阳能电池中的应用

阐述太阳能电池的发展趋势和局限性,分析光电转换材料的作用和优势。探讨光电转换材料的种类和特性,包括有机光伏材料、无机光伏材料、杂化光伏材料。

胶体CdSe量子点敏化TiO_(2)太阳能电池中光电转换行为研究

以NaSeH_(4)水溶液、Cd^(2+)水溶液及巯基乙酸为原料采用水热法制备了水溶性CdSe量子点(QDs),并直接敏化在TiO_(2)光阳极上用于量子点敏化太阳能电池(QDSSC)。通过NaSeH_(4)的用量实现了CdSe QDs的尺寸调节和光谱响应范围调控。光伏性能分析表明尺寸约6nm的CdSe QDSSC效率达到2.26%,明显高于尺寸约4nm和10nm的CdSe QDSSC效率(分别为0.62%和1.39%)。光谱和阻抗分析表明合适的CdSe QDs尺寸能扩大光捕获效率并减少光阳极-电解液界面间的电荷复合,从而提高了光电转换效率。

链式热氧化与槽式碱抛光工艺条件对PERC单晶硅太阳电池光电转换效率的影响

针对PERC单晶硅太阳电池制备工艺中3合1工序的链式热氧化工艺的氧化性能与槽式碱抛光工艺酸洗槽的去氧化能力的工艺窗口及匹配性进行了研究。首先设计实验分别测试链式热氧化工艺条件(包括温度、氧气流量)、槽式碱抛光工艺的酸洗槽液体浓度对扩散后硅片表面掺杂浓度及PERC单晶硅太阳电池光电转换效率的影响;再根据初步实验结果对链式热氧化工艺与槽式碱抛光工艺的匹配性进行分析,得到整体3合1工序的优化工艺方案;然后采用电化学微分电容电压(ECV)测试扩散后硅片表面掺杂浓度及结深的变化情况,对研究结果进行了佐证,最终达到提升PERC单晶硅太阳电池光电转换效率的目的。研究结果表明:3合1工序中的链式热氧化工艺与槽式碱抛光工艺对扩散后硅片表面掺杂浓度及PERC单晶硅太阳电池电性能存在重要影响,优化链式热氧化工艺的温度、氧气流量与槽式碱抛光工艺的酸洗槽液体浓度,提高二者的匹配性,使氧化能力与去氧化能力均达到临界点,可以最大程度地提高PERC单晶硅太阳电池的光电转换效率。

光接收机光电转换电路原理与检修

光电转换电路是光接收机的核心电路,是实现光电转换与射频处理的重要通道。

基于光电转换技术的通信电源干接点信号传输监控系统研究

文章提出一种基于光电转换技术的通信电源干接点信号传输监控系统。该系统采用光电转换模块实现电气信号与光信号的双向转换,利用光纤传输系统实现远距离、高速率及低损耗的数据传输,通过通信电源干接点监控装置实时采集与分析电压和电流等状态量,并结合监控与控制终端,实现对通信电源的远程监测与控制。实验结果表明,该系统具有高速、可靠、精确的数据传输与故障诊断能力,为通信电源的智能化监控提供了新的技术手段。

全钙钛矿叠层电池光电转换效率刷新世界纪录

据报道,经国际第三方权威认证机构测试,该校现代工程与应用科学学院谭海仁课题组研发的大面积全钙钛矿叠层组件,稳态光电转换效率高达24.5%,刷新了全钙钛矿叠层组件的世界纪录,相关结果已被收录到《太阳能电池效率表》。近日,该团队相关论文发表于国际学术期刊《科学》。谭海仁坦言,相较于传统的晶硅单结太阳能电池,钙钛矿叠层太阳能电池生产成本更低、更节能。轻量化、柔性化的特点使其更容易弯折,使用场景更多。钙钛矿叠层太阳能电池由电极、钙钛矿吸光层、空穴传输层、电子传输层等结构堆叠而成,宽带隙钙钛矿薄膜和窄带隙钙钛矿薄膜是叠层电池中重要的吸光层。

数码单反相机焦平面光电转换函数的测量及分析

为了在光学实验中合理应用数字成像设备,需要获取并处理其物理输入量与数字输出量之间的关系。基于ISO 14524:2009标准,对数码单反相机Canon EOS 500D的焦平面光电转换函数进行了实验测量及数据分析。通过比较不同尺寸像素区域及不同图片格式对测量结果的影响,发现焦平面光电转换函数的测量偏差随像素区域尺寸的减小而增大,而RAW和JPEG两种文件格式的数字输出值与焦平面曝光量的关系分别为线性和非线性。当单反相机用作光分布记录测量的仪器时,采用直接反应传感器接收的辐照度信息的RAW格式作为输出数据,可以获得较大的动态范围,理论上可以避免相机非线性变换等后续处理带来的影响,经过必要的校正可以更精确地表示场景信息。

太阳能光热、光电转换演示实验设备设计

结合太阳能光热和光电转换工作原理,分析太阳能光热和光电转换过程中的影响因素。根据光热、光电转换过程中工作介质、光照面积、光照角度、设备工作温度等影响因素,设计系列太阳能光热、光电转换演示实验设备。该系列实验设备搭建方便,可供教学演示使用,用于展示并探究太阳能的光热及光电转换的影响因素、过程与结果,以满足工科院校对于应用型能源动力类人才的培养需求。

光电转换和热光电转换的实现和应用

为了降低光电转换产品的成本,提高光电转换的效率和能量的利用率,在介绍了光电转换和热光电转换的基本原理以及发展方向后,从动力学角度推导了热光电转换过程中选择发射器的性能与发射器材料的微观作用参数的依赖关系,为寻找用于有效热光电转换过程的高性能选择发射器材料指明了方向;最后介绍了当前光电转换和热光电转换的应用情况。

CdSe／TiO2颗粒膜的光电转换效应研究

本文在制备ＴｉＯ２微孔薄膜的基础上，采用化学池生长的方法，将ＣｄＳｅ微粒成功地修饰在ＴｉＯ２薄膜上。研究表明：修饰有ＣｄＳｅ颗粒的ＴｉＯ２薄膜，其光吸收范围由紫外拓宽至可见光区，并呈现出良好的光电转换特性。另外，与ＣｄＳｅ体材料相比，ＣｄＳｅ／ＴｉＯ２薄膜的光吸收谱有明显兰移，这一量子尺寸效应表明ＣｄＳｅ微粒是以纳米粒子的形式存在于ＴｉＯ２薄膜上的。

能源光电转换与大规模储能二次电池关键材料的研究进展

化石能源的过度使用引发了一系列严峻的环境问题,有可能在化石能源枯竭前带来十分严重的环境伤害。发展清洁新能源和与之相匹配的高效储能新技术意义特别重大。太阳能绿色环保、取之不尽,"光伏+储能"将最有可能成为能源问题的终极解决方案。经多年研究,钙钛矿太阳能电池已被公认为是最具潜力的系统,目前的主要挑战是器件的稳定性还需突破,对环境友好也还需改善。能量存储方面,将锂离子电池拓展到大规模储能领域,必须克服资源短缺及安全性因素的制约;钠离子电池和水系锌离子电池由于资源、成本、安全和环保等优势明显,在大规模储能领域有很大的发展空间。本文综述了相关关键材料的最新研究进展,主要包括钙钛矿材料、钠/锌离子电池的关键正负极材料。通过关键材料成分、结构和性能本征关系的解析,为高品质钙钛矿太阳能电池和低成本、高比能、长寿命的大规模储能二次电池新系统研发提供指导。

NPC电池高光电转换效率原因探讨

纳米晶体太阳电池（简称ＮＰＣ电池）以其优良的性能和低成本获得人们的关注，并在短短的几年内得到迅速发展。对其光电转换效率高的原因和影响因素进行了讨论，同时指出今后发展中的主要障碍。

低聚噻吩酸敏化多孔TiO_2膜的光电转换性能

TiO 2 films with nano-porous structures were obtained by adding the poly-ethylene glycol(PEG) in the TiO 2 colloid. Then the as-prepared films were sensitized by the trithiophene carboxylic diacid(TTDA), pentathiophene carboxylic diacid(PTDA), N3[Ru(Ⅱ)L 2(SCN) 2, L=2,2′-bipyridyl-4,4′-dicarboxylate] dye and the mixture of PTDA and N3 dye, respectively. After fabricating the films into devices, the I-V curves were determined and their photovoltaic properties were studied. The results show that the porous TiO 2 films can be sensitized by both TTDA and PTDA effectively, while the film sensitized by the mixture of PTDA and N3 dye has a maximum photo-electric conversion efficiency.

连续焊接P-GTAW熔池振荡频率激光光电转换实时检测系统

钨极氩弧焊(GTAW)熔池振荡频率与熔池体积具有直接物理对应关系,但振荡频率检测十分困难.为此,提出了一种基于光电转换原理的激光光电转换法用于连续脉冲钨极氩弧焊(P-GTAW)熔池振荡频率的实时检测并搭建了试验平台.采集了激光光电转换法熔池振荡电压信号和图像激光视觉法的激光条纹视频,并对比分析了两种方法的优缺点.结果表明,图像激光视觉法具有较强抗干扰能力、信噪比高,但算法复杂,很难用于实时检测;激光光电转换法具有高采样率、处理速度快、设备简单、信噪比高等特点,能够满足对熔池振荡信号的实时检测及后续熔透控制.

方酸菁功能材料修饰纳米晶TiO_2薄膜电极的光电转换性能研究

考察了三种方酸菁染料修饰纳米晶ＴｉＯ２薄膜电极表面应用于光电化学太阳能电池进行光电转换的情况，发现它们的光电化学性能参数按照Ｓｑ３＞Ｓｑ２＞Ｓｑ１的顺序，随着染料在纳米晶ＴｉＯ２上吸附力的增强而提高。其中，Ｓｑ３的光电转换效率为２．１７％，它在６５０ｎｍ处的最高单色光光电流效率ＩＰＣＥ值达到６．２％，表明方酸菁是一类优良的光电转换功能材料。

聚(4-偶氮磺酸苯乙烯-co-4-乙烯基吡啶)与本征态聚苯胺的氢键自组装及其光电转换性能

合成了一种新的共聚体——聚(4-偶氮磺酸苯乙烯-co-4-乙烯基吡啶),它含有吡啶环,能作为氢受体与本征态聚苯胺进行氢键自组装.在紫外光照下,组装膜通过偶氮磺酸基的光解,形成稳定的共价交联结构,在电解质水溶液中也不被破坏,可用作光电转换膜,并能在盐水溶液中直接测定它的光电流.结果表明含有本征态聚苯胺的自组装膜是一种良好的光电转换材料.

新型太阳电池光电转换效率测量技术研究进展

不同于传统晶硅太阳电池,新型太阳电池的材料组成多样,光谱响应、容性及稳定性等各异,给其光电转换效率等关键性能指标的准确测量带来了巨大挑战。本文结合国内外现状,综述了近几年作者课题组在新型太阳电池效率准确测量技术方面的一些进展,并重点阐述了效率测量方法、标准量值的溯源和确定、光谱失配因子(Spectral Mismatch Factor,MMF)计算及其它影响因素分析等方面的研究成果,希望能够为各类新型太阳电池光电性能的准确表征提供参考。

光栅减反层太阳能电池光电转换效率的研究

运用时域有限差分方法,研究了光栅减反层结构对太阳能电池光电转换效率及储能效果的影响。具体从光栅形状、高度以及光栅表面金属薄膜厚度出发。结果表明经光栅减反层优化表面结构的太阳能电池的光电转换效率显著增大,储能效果大大得到提升。尤其是三角形光栅太阳能电池。随着镀层厚度的增加,储能效果增加,但当薄膜厚度过厚时,储能效果反而降低。

基于DSP和CAN的高精度光电转换器研究

为了满足光纤液位测量系统的高精度和分布式控制需要,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)和局域网控制器(CAN)的高精度光电转换器核心电路模块的设计方案,并进行了工程实现。从A/D数据采集电路、数字信号处理模块及CAN总线通信三方面阐述了光电转换器的工作原理,给出了软件处理流程。实验表明,该转换器简化了系统设计,具有精度高、数据传输稳定等特点,有良好的应用前景。