高压Ar气对激光诱导土壤等离子体辐射的增强效应

使用高能量钕玻璃脉冲激光器（～30J,0.7 ms）烧蚀土壤样品获得等离子体,通过对等离子体图像和光谱的采集,以及对烧蚀质量的测量,分析了高气压（0.2～1.1 MPa）Ar气环境对等离子体辐射强度的影响.结果表明,随着Ar气气压的升高等离子体的体积被压缩,温度升高,亮度明显增强.在实验条件下,等离子体发射光谱强度随着环境气压上升而不断提高,但是激光对样品的烧蚀质量却逐渐下降.结合实验过程对测量结果进行了适当的讨论.

高气压Ar气对激光诱导Cu等离子体电子温度的影响

用高能量钕玻璃激光器产生的脉冲激光(0～25J)烧蚀Ar气氛中的Cu靶,观测了激光诱导Cu等离子体的发射光谱强度随环境气压(0·1～0·5MPa)的增强规律。为了探讨辐射增强的机理,在局部热平衡(LTE)近似条件下,测量了等离子体的电子温度随环境气压的变化。实验结果表明,等离子体的电子温度随着环境气压的升高而正比增加。为了进一步了解等离子体的空间行为,测量了Ar气气压分别为0·1,0·3,0·5MPa时,等离子体电子温度的空间分布。

不同电极对外延BiFeO_3薄膜铁电性能的影响

采用磁控溅射的方法在SrRuO3/SrTiO3(001)衬底上外延生长BiFeO3薄膜,研究以不同金属或氧化物做顶电极时的铁电、铁磁性质和漏电流及其导电机制。X射线衍射图谱和Φ扫描图结果显示BiFeO3薄膜沿c轴外延生长,以Pt、Al做顶电极的薄膜剩余极化强度2Pr为68μC/cm2,生长Pt/SRO、FePt顶电极的薄膜剩余极化强度较小,2Pr为44μC/cm2,矫顽场2Ec约为370±20 kV/cm。薄膜的漏电流密度较小而且趋于饱和,在U=12 V时最大为1.94×10-3A/cm2,体传导普尔弗兰克导电为BiFeO3薄膜主要的导电机制。BFO薄膜展现出弱磁性,饱和磁化强度为9.3 emu/cm3,矫顽场为338 Oe。

高效率n型硅离子注入双面太阳电池

为进一步提升n型硅双面太阳电池的转化效率,采用了磷离子注入技术制备n型硅双面太阳电池的背场。基于离子注入技术准直性和均匀性好的特点,掺杂后硅片的表面复合电流密度降低到了1.4×10^-13A/cm2,隐性开路电压可达670 mV,且分布区间更紧凑。在电阻率为13Ω·cm的n型硅片基底上,采用磷离子注入技术工业化生产的n型硅双面太阳电池的正面平均转化效率达到了20.64%,背面平均转化效率达到了19.52%。内量子效率的分析结果显示,离子注入太阳电池效率的增益主要来自长波段光谱响应的提升。

n型双面TOPCon太阳电池钝化技术

隧穿氧化物钝化接触(TOPCon)技术已成为当前产业化高效太阳电池的重点研究方向之一。报道了可应用于规模化生产的n型双面TOPCon太阳电池技术,对前表面SiO_2/多晶硅钝化层进行了优化设计。为了有效降低接触电阻,太阳电池的背表面采用了全面积SiO_2/多晶硅钝化层结构;为避免多晶硅层对太阳光的寄生吸收,仅将SiO_2/多晶硅钝化层应用于前表面金属接触的底部。J-V特性和少子寿命等分析显示,双面TOPCon结构设计显著提升了太阳电池的表面钝化接触性能,其开路电压和短路电流密度显著增加。所制备的面积为239 cm^2的双面TOPCon太阳电池的平均正面转换效率可达20.33%,相对正面无SiO_2/多晶硅钝化层的常规钝化发射极及背表面全扩散(PERT)结构的太阳电池转换效率提升了0.29%。

PEALD制备的Al_(2)O_(3)薄膜在n-TOPCon太阳电池上的钝化性能

对采用等离子体增强原子层沉积(PEALD)法制备的Al_(2)O_(3)薄膜在n型单晶硅隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳电池正表面的钝化性能进行了研究。采用少数载流子寿命、X射线电子能谱(XPS)及J-V特性的测试分析,重点研究了Al_(2)O_(3)沉积温度、薄膜厚度及薄膜形成后不同退火条件对钝化性能的影响,实现了低表面复合速率、良好钝化效果的产业化制备的Al_(2)O_(3)薄膜工艺。研究结果表明,在沉积温度为150℃、膜厚为5 nm、退火温度为450℃时,测试计算得出薄膜中O和Al的原子数之比为2.08,电池发射极正表面复合速率较低,达到了Al_(2)O_(3)钝化的最优效果,并且分析了Al_(2)O_(3)薄膜的化学态和形成机理。利用其Al_(2)O_(3)薄膜工艺制备的n型单晶硅TOPCon太阳电池开路电压提升了8 mV,电池的平均光电转换效率达到了23.30%。

基于电致发光的太阳能电池检测方法研究

介绍了运用晶硅太阳能电池电致发光成像法检测分析太阳能电池组件缺陷的方法。基于晶体硅电池的电致发光理论,分析电致发光强度与少数载流子扩散长度、开路电压之间的关系,并对电池组件电致发光图像缺陷进行理论分析和实验验证。研究结果表明:使用合格的电池、在合格的组件制造环节中封装的组件,电池片开路电压的差异会造成组件EL图像的明暗差异。

不同激光切割晶硅太阳电池片的性能及应用

晶硅太阳电池半片组件是应用激光切割技术将整片电池片切半后封装而成。使用有损激光和无损激光切割电池片,并分析不同激光切割工艺对电池和组件性能的影响。对不同厂家电池片进行不同激光切割后,对电池片进行电性能、切割面外观和机械载荷测试,并对电池片封装后的组件进行电致发光(EL)、功率、机械载荷和湿热老化测试。结果表明无损激光切割在电池电性能、机械载荷、切割面外观和组件老化性能等各方面均优于有损激光切割。随着组件生产使用的电池片越来越薄、尺寸越来越大、间距越来越小,无损激光切割工艺将会成为组件厂商切割电池片的首选工艺。

不同腐蚀深度对多晶硅太阳能电池电性能的影响

研究了多晶硅片表面织构化对太阳能电池电性能的影响,通过调整工艺参数得到腐蚀深度分别为2.9μm、3.8μm、4.6μm的3批样品,采用扫描电子显微镜(SEM)和光谱响应系统表征了表面形貌和反射率,分析了腐蚀深度与后续各制程的关系。对比了绒面反射率及电性能参数,确定了最佳的腐蚀深度。

高效单晶硅PERC局部背表面场及接触的优化

钝化发射极和背面电池(PERC)技术可有效提高电池效率,在常规p型电池的背面增加了钝化层,并形成了局部背表面场(LBSF)结构。介绍了PERC结构电池的工艺流程,分析了背场(BSF)的形成机制,主要研究了PERC的LBSF制备工艺及影响要素。通过采用激光消融后清洗方法改善了背表面形貌,平整的背表面形貌有利于BSF的形成。通过优化烧结条件,电池的填充因子得到改善。讨论了激光开槽图形对开路电压以及填充因子的影响。测试结果表明,PERC转换效率绝对值提升了0.9%,达到20.83%,填充因子达到80.7%。

双面发电光伏组件电参数测试方法标准解析

本文对中国光伏行业协会团体标准T/CPIA 0019.1-2020《双面发电光伏组件电参数测试方法第1部分:双面同步光照法》及T/CPIA 0019.2-2020《双面发电光伏组件电参数测试方法第2部分:公式法》的核心技术内容进行了解析,并为两项标准的使用提出了建议。

淀积温度对ZnO/Si太阳电池结构和开路电压的影响(英文)

研究了在两种衬底温度(Tsub)下射频磁控溅射淀积铝掺杂ZnO薄膜对ZnO/Si异质结太阳电池的微结构和开路电压(Voc)的影响。在淀积温度为室温时,ZnO薄膜的光学带隙(Egopt)是3.5 eV,薄膜电阻率为9.51×10-4Ω.cm。当淀积温度提高到250℃时发现Egopt为3.63 eV,薄膜电阻率降低到2.6×10-4Ω.cm。在两种衬底温度下制造了n-ZnO/n-Si异质结太阳电池。准静态开路电压法测量表明,在一个太阳光强(1 000 W/m2)下测量了ZnO/Si异质结太阳电池的开路电压Voc和赝填充因子(p-FF)。发现在室温下淀积的电池的Voc=346 mV、赝填充因子为0.70;而250℃淀积ZnO薄膜的电池的Voc=431 mV、赝填充因子为0.76。太阳电池两二极管模型拟合准静态开路电压法的测量数据表明,Voc的提高是由于太阳电池中载流子复合降低引起的。

LPCVD制备多晶硅薄膜的性能

对低压化学气相沉积(LPCVD)制备多晶硅薄膜的生长工艺与钝化性能进行研究,重点分析了沉积温度、硅烷体积流量和沉积时间对薄膜生长和钝化性能的影响。在590~635℃沉积温度内,多晶硅薄膜生长速率与沉积温度近似呈线性关系,钝化性能随着沉积温度的增加先变优再变差;在250~1150 cm^(3)/min硅烷体积流量内,多晶硅薄膜的生长速率与硅烷体积流量基本呈线性关系,当硅烷体积流量为1150 cm^(3)/min时,钝化性能明显变差;随着多晶硅薄膜厚度增加,钝化性能先变优后稳定。使用优化后的工艺制备多晶硅薄膜样品并对其进行测试,测试结果表明样品的隐性开路电压为749 mV,饱和电流密度为1.46 fA/cm^(2),钝化性能最佳。

多晶硅铸锭六面加热技术研究与应用分析

加热器作为多晶铸锭炉的核心部件,为硅料熔化和晶体定向生长提供热量。但是,随着多晶铸锭炉尺寸的不断扩大,传统五面加热方式已无法有效满足各阶段的热量供给。横向温差的增大,影响了晶粒的垂直生长,进而使得电池效率下降,同时能耗增加。六面加热技术即在传统五面加热的基础上,增加底部加热器,并且各加热器分开控制。通过热场建模,利用CGSim模拟软件,模拟对比分析了六面加热相比五面加热的差异和优势,并且以类单晶为例对比了实际的生产应用效果。

黑硅反射率对太阳能电池电性能的影响

多晶黑硅电池较传统酸制绒生产的电池效率有明显的提升。黑硅技术能很大程度地降低硅片表面反射率,从而增加了光的吸收,提升了太阳能电池的转换效率。反射率用D-8绒面反射仪测量,选取反射率为14.5%、16.5%、18.5%的三组电池片,比较绒面形貌和电池参数。实验结果表明:反射率为16.5%的一组短路电流明显高于其他两组,转换效率较其他两组高0.1%以上。

外延BiFe_(0.95)Mn_(0.05)O_3薄膜的结构和性能研究

采用磁控溅射的方法在SrRuO3(SRO)/SrTiO3(001)衬底上外延生长BiFe0.95Mn0.05O3(BFMO)薄膜,研究沉积温度对BiFe0.95Mn0.05O3薄膜结构、铁电性能、漏电流及疲劳保持特性的影响。X射线衍射图谱显示在780℃生长的BiFe0.95Mn0.05O3薄膜结构良好、无杂相峰。在此温度下,SRO/BFMO/SRO异质结电容器剩余极化强度P r最高,为115μC/cm2,矫顽场Ec约为128 kV/cm,电容器漏电流密度随着生长温度的升高而增大。BiFe0.95Mn0.05O3薄膜电容器在经过1010次极化反转和104s的保持时间后表现出良好的抗疲劳特性和保持特性。

工业园区光储柴微网示范工程中并网平抑功率波动的研究

以河北省保定市英利公司光伏材料与技术国家重点实验室(以下简称重点实验室)BIPV光伏幕墙作为能源的主要来源,以重点实验室用电作为负荷,结合柴油发电机、磷酸铁锂电池阵列、飞轮储能等,构建工业园区光储柴微网示范工程。依托该示范工程,进行并网平抑功率波动的研究。建立分布式用户侧光伏及光伏/储能的微电网系统集成示范平台,采用储能缓解分布式光伏发电自身的间歇性和波动性,提高分布式光伏发电的接入能力和并网电能质量,并对分布式光伏/储能的智能微电网系统拓扑结构、控制策略、运行模式、计量及能效管理等方面进行研究。

高气压Ar对激光诱导Al等离子体辐射特性的影响

用高能量钕玻璃激光器(0～25J)烧蚀Al靶产生等离子体.实验中测量了Ar气气压在0.1～1.0MPa范围内,等离子体发射光谱的谱线强度、半宽度、信背比以及等离子体的电子温度和电子密度随气压的变化.结果表明,随着环境气体压强的升高,等离子体的空间体积被压缩,电子温度和电子密度增大,辐射强度有明显的增强.

激光等离子体光谱法定量分析土壤中元素Fe和Ti

利用高能量钕玻璃激光器(-10J),在0.8MPa的高压Ar气环境下激发诱导土壤等离子体,通过等离子体原子发射光谱法定量分析了国家标准土壤样品中元素Fe和Ti的含量。实验结果表明,在无光谱干扰的条件下,元素含量与光谱线强度之间有较好的线性关系;元素Fe和Ti的分析结果的相对标准偏差(RSD)分别为6.164%和16.095%,相对误差分别低于8.349%和22.286%。

少子寿命跟踪在异质结电池生产中的应用

异质结电池是量产的高效晶体硅太阳电池之一,开发简单有效的监控方案是规模化生产的前题.通过监测a-Si:H(i)/c-Si/a-Si:H(i),a-Si:H(p^+)/a-Si:H(i)/c-Si/a-Si:H(i)/a-Si:H(n^+),TCO/a-Si:H(p^+)/a-Si:H(i)/c-Si/aSi:H(i)/a-Si:H(n^+)三种异质结的有效少子寿命来监控太阳电池生产过程中各层薄膜的沉积质量,追踪电池性能,结果发现,各异质结的隐性开压(impliedVoc),赝填充因子(pFF)等在低于~2ms时,与寿命呈明显的正相关关系,而当少子寿命超过~2ms时,上述电参数变化很小,趋于饱和状态,最终的电池效率也遵循这一规律.这可以解释为硅材料在非平衡态下的费米能级之差随着表面复合的减少趋于极大值所致.研究表明,采用少子寿命跟踪的方法,可以判断非晶硅层的质量、透明氧化物薄膜沉积过程中对非晶硅的轰击损伤、分析和预测电池性能,同时可监控产线的稳定性和异常情况.