铜锌锡硫基薄膜太阳能电池中锌基缓冲层的研究进展

由多层结构组成的薄膜太阳能电池具有低成本、易生产、稳定性高等优点,解决了晶体太阳能电池原料要求高以及制备工艺复杂等缺点,其中的缓冲层材料作为薄膜太阳能电池中的重要组成部分一直是研究重点.近年来,无毒、环保且能获得较高光电效率的缓冲层材料引起学者的广泛研究.文中以铜锌锡硫基太阳能电池为例,综述了有关硫化锌(ZnS)、氧化锌(ZnO)、氧硫化锌(Zn(O,S))、氧化锌锡(ZTO)和氧化锌镁(ZMO)缓冲层材料在薄膜太阳能电池中的应用.详细阐述了5种缓冲层材料的制备方法、性能变化、应用前景以及对太阳能电池转换效率的影响,以期为未来制备高效环保薄膜太阳能电池提供有效参考.

生物炭负载纳米零价铁对废旧薄膜太阳能电池中稀贵金属富集分离

本研究采用废弃生物秸秆作为原料,通过高温热解制备生物炭。随后,通过加入还原剂将零价铁纳米粒子修饰在生物炭材料上,获得零价磁性生物炭纳米复合材料。基于废旧薄膜太阳能电池中稀贵金属的有效回收问题,利用该复合材料实现了废旧薄膜太阳能电池中稀贵金属铟、镓、硒高效富集与分离。通过实验分析,复合材料对铟、镓、硒富集效率分别为13.5、23.4、18.9 mmol/g,铟、镓、硒加标平均回收率在93.0%~97.4%范围,相对标准偏差<10%,证实该方法在提取和回收废旧薄膜太阳能电池中的稀贵金属方面具有显著优势。

薄膜太阳能电池生产线智能化传输系统解决方案

该文以薄膜太阳能电池智能化生产线为研究对象,重点从工艺、设备、信息化和智能化需求方面全方位探讨该类型生产线中的智能化传输系统解决方案。

铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池吸收层薄膜质量探究

铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池是低成本、有潜力的新型太阳能电池,其吸收层的质量决定太阳能电池器件的性能.溶液法是通过将预制膜硒化热处理来获得铜锌锡硫硒太阳能电池的吸收层材料,其中硒化处理是得到高质量吸收层的重要手段.为得到高质量吸收层,对硒化条件进行设计,分别从硒化程序组成(一步/两步硒化)、硒化温度及硒化时间3个方面探究了硒化过程对铜锌锡硫硒吸收层的相纯度、微观形貌及光电转换性能的影响.利用最优硒化参量制备电池器件,获得了5.72%的光电转换效率.

基于旋涂次数的CuPbSbS_(3)薄膜太阳能电池光伏性能研究

半导体光吸收层是薄膜太阳能电池的关键部分。CuPbSbS_(3)作为新兴的光吸收层材料,具有三维电子结构和理想的光电性质,如近乎直接带隙、高光吸收系数、适度p型掺杂和缺陷容忍特性,已成为一种极具应用前景的太阳能电池光吸收层材料。在实验上,采用丁基二硫代氨基甲酸(BDCA)溶液法沉积CuPbSbS_(3)薄膜的工艺,在此基础上采取了二次旋涂的优化策略,提升薄膜的厚度并组建顶衬结构CuPbSbS_(3)薄膜太阳电池,从而提高电池器件的性能。所设计的CuPbSbS_(3)薄膜太阳能电池实现了0.667%的光电转换效率,215mV的开路电压,凸显了该半导体材料在薄膜光伏领域的应用潜力。

薄膜太阳能电池的研究进展

综述了目前国际上研究得最多的几种薄膜太阳能电池材料的研究现状和各自的最新进展,包括硅基类(非晶硅、多晶硅、微晶硅)、无机化合物类(碲化镉、铜铟硒、砷化镓)、有机类、染料敏化(二氧化钛、氧化锌)等,并从材料、工艺和转换效率等方面比较和讨论了它们各自性能的优劣,最后展望了这些薄膜太阳能电池材料未来的研究方向及应用前景。

薄膜太阳能电池的进展和展望

薄膜太阳能电池因具有价格低、弱光性好、大面积自动化生产、柔性便携等优点,表现出极大的发展意义和良好的市场前景。目前光伏市场上薄膜太阳能电池主要分为硅基薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池三大类。本文介绍了三种薄膜太阳能电池的发展现状,指出了它们的优点和存在的主要问题,分析了学术界和产业界针对这些问题的解决方案,展望了其发展前景。

利用陷光结构增加硅薄膜太阳能电池的吸收效率

提出了一种含有光锥光子晶体防反射层和四棱锥光栅背反射层的a-Si薄膜太阳能电池结构,吸收层厚1μm,总厚度为1.45μm。根据光子晶体及亚波长光栅的衍射特性,利用严格耦合波方法对器件参数进行了优化。计算结果表明：当光锥结构倾角θ=72°、晶格常数T1=1 200 nm、介质底半径r=100 nm时,防反射层的透射率较高,在300-600 nm波长范围内,该薄膜太阳能电池的吸收效率比不含防反射层电池提高了11.54%;当四棱锥光栅结构周期L=1.2μm、占空比f=0.38、槽深h5=560 nm时,背反射层的反射效果较好,在600-850 nm波长范围内,电池的吸收效率提高了3.75%。所设计的薄膜电池结构在波长为300-750 nm、入射角为0°-75°范围内的吸收效率均在80%以上,平均吸收效率达92%,满足太阳电池对宽频谱、广角度的光俘获的要求。

SnS_2/SnS薄膜太阳能电池的制备与性能研究

文章采用水热法合成SnS2、SnS纳米晶体,用浸涂法制备了相应薄膜及其太阳能电池。用XRD和TEM分析了纳米晶体的晶型和颗粒形貌,用SEM对SnS2薄膜进行了表征,测量了SnS2、SnS薄膜的UV-Vis、UV-Vis-NIR吸收性能。结果表明,所制备的SnS2、SnS颗粒分别呈球形和片状结构且结晶性良好,SnS2薄膜的直接带隙为2.6 eV、间接带隙为2.2 eV,SnS薄膜的直接带隙为1.2 eV,间接带隙为1.0 eV,得到的SnS2/SnS薄膜太阳能电池的短路电流密度为1.1μA/cm2,开路电压为25 mV。

薄膜太阳能电池的研究进展

薄膜太阳能电池是缓解能源危机的新型光伏器件。评述了薄膜太阳能电池的优缺点,主要介绍了薄膜硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池和有机薄膜太阳能电池的研究现状,总结了它们各自在价格成本、光电转换效率及对环境影响等方面的特点,并对其发展趋势进行了展望。

薄膜太阳能电池硅衬底陷光结构的研究进展

制备高效硅薄膜太阳能电池,需要在整个太阳光谱范围内进行有效陷光和保持低反射率。最近,对于硅衬底的陷光结构展开了大量的研究工作。综述了近年来硅衬底陷光结构的研究进展,分析了陷光结构制作的影响因素,展望了薄膜太阳能电池硅衬底陷光结构研究的发展趋势。

一维铝背栅单晶硅薄膜太阳能电池光吸收分析

分别以铝、银、硅为一维背栅设计了三种单晶硅结构的薄膜太阳能电池.利用时域有限差分法,在入射光为300nm^1100nm的波长段,计算了三种背栅材料的单晶硅薄膜太阳能电池单晶硅层的光吸收效率;利用计算所得到的磁场强度分布特点,分析了600nm以上波长段光吸收增强的机理.定义了归一化光吸收密度的概念,以定量衡量给定波段的光吸收效率.通过比较三种太阳能电池的归一化光吸收密度和短路电流密度,发现铝背栅比硅背栅和银背栅能更加有效地提高单晶硅薄膜太阳能电池的全波段光吸收效率.

一维衍射光栅和一维光子晶体组成的硅薄膜太阳能电池背反射器

设计了一种由一维衍射光栅和一维光子晶体组成的用于薄膜硅太阳能电池的背反射器,采用勒让德多项式展开法对一维光子晶体和三角形光栅结构进行了参数优化,并对400～1 200 nm入射电磁波的反射率进行了模拟计算。结果表明:在高反射率的一维光子晶体作用下,利用衍射光栅可以得到大倾角的反射光,有效地延长光子在电池吸收体的传播路径,使其得到充分吸收。衍射光栅加光子晶体结构的背反射器可以大幅提高电池的捕光能力,提高太阳能电池的转化效率。

铜铟镓硒薄膜太阳能电池的发展现状以及应用前景

首先介绍了铜铟镓硒薄膜太阳能电池结构、性能特点以及目前在研究和生产过程中电池的制备方法和工艺;着重阐述了工业发达国家以及相应大公司在铜铟镓硒薄膜太阳能电池方面最新进展以及发展趋势,特别介绍了一些太阳能电池的实验室样品和组件的最高光电转化效率。也对国内在此方面的研究做了简要介绍。文中最后探讨了我国发展铜铟镓硒太阳能电池的可行性和产业化前景。

电化学机械复合抛光薄膜太阳能电池柔性不锈钢衬底

设计了针对薄膜太阳能电池柔性不锈钢衬底的电化学机械复合抛光法以满足其对表面粗糙度、光反射率和有害物质扩散的要求。首先,设计并制造了一种用于平面加工的复合阴极刀具,理论分析了它的材料去除机理。然后,结合法拉第原理和黏着摩擦理论分析了电化学腐蚀行为和摩擦力作用行为,解决了电化学腐蚀和机械去除钝化膜的匹配一致性问题。最后,以50mm×50mm×0.3mm规格的304不锈钢为阳极工件,对提出的方法进行了实验验证。结果显示:对衬底加工20min后,其表面粗糙度Ra从124nm降到10nm;表面反射率从加工前的56.8%提高到62.4%;表面金属氧化层的形成(氧化铁和氧化铬),有效阻挡了Fe和Cr离子的扩散。实验显示,提出的方法是处理柔性不锈钢表面的有效方法,成本低、效率高。

中日美有机薄膜太阳能电池技术专利比较分析

以德温特专利数据库收录的中日美有机薄膜太阳能电池技术专利为研究对象,采用文献计量学和统计学的方法,从专利年度申请态势、技术生命周期、专利申请人和重点技术领域分布等方面,对中日美有机薄膜太阳能电池技术发展态势进行比较与分析,从而为我国有机薄膜太阳能电池技术发展提供依据和决策支持。

Cu_2ZnSnS_4薄膜太阳能电池材料的研究现状

综述了CZTS(Cu2ZnSnS4)材料的研究现状,介绍了CZTS材料的结构性质、光学性质、电学性质、薄膜的制备方法以及Na扩散对其性能的影响,最后探讨了目前存在的问题及其今后的研究发展方向。

硅基薄膜太阳能电池发展研究及出路

薄膜太阳能电池是缓解环境危机和能源危机一条崭新的道路。本文综述了薄膜太阳电池的优缺点。主要介绍了非晶硅太阳能薄膜电池、多晶硅太阳能薄膜电池和微晶硅太阳能薄膜电池的国内外发展现状,并从材料、光电转换性能、制备工艺、价格成本等方面进行了比较和总结。提出了硅基太阳能薄膜电池未来的研究方向和市场前景。

新型铜硫系薄膜太阳能电池材料制备的研究进展

薄膜太阳能电池提供了低成本、大面积的无碳发电应用前景,迅猛发展的纳米科技为高转换效率薄膜太阳能电池的低成本制造提供了新途径。新型铜硫系半导体Cu_2ZnSnS_4(CZTS)薄膜材料具有禁带宽度与太阳辐射匹配性好、光吸收系数大、元素丰度大、价格便宜、无毒等优点,因此将成为最具发展前景的薄膜太阳能电池材料。讨论与分析了CZTS薄膜和纳米晶材料的制备及由这些材料制备绿色、低成本、高效率新型太阳能电池的研究进展。

多晶硅薄膜太阳能电池的研制及发展趋势

阐述了多晶硅薄膜太阳能电池的结构、特点,以及多晶硅薄膜的制备方法,并展望了多晶硅薄膜电池的发展趋势和前景。