a-Si:H太阳能电池i层中氧、硼杂质对其稳定性影响

基于pin结构的a－Si：H太阳能电池中空间电荷效应，讨论了i层中氧、硼杂质对其性能的影响，结果表明，氧硼杂质存在都改变a－Si：H太阳能电池内部电场分布，不利于光生载流子收集，但i层轻度因掺杂可抑制a－Si：H太阳能电池光诱导性能衰退，提高电池稳定性。而i层氧含量和助长了a－Si：H太阳能电地光诱导性能衰退的发生，高于1020cm－3的氧含量是有害的。

a-Si:HSchotky 势垒结构太阳能电池中的载流子俘获效应a-Si:H太阳能电池稳定性研究

基于实验结果，应用Ｓｃｈａｒｆｅｔｅｒ－Ｇｕｍｍｅｌ解法数值求解Ｐｏｉｓｓｏｎ方程，对经高强度光辐照过的ａ－ＳｉＨＳｃｈｏｔｋｙ势垒结构太阳能电池进行计算机数值分析。计算结果与实验一致并且进一步指明，随着光辐照发生的载流子俘获造成的ａ－ＳｉＨ中空间电荷净增加或减少都会使电池内部电场分布发生变化和准中性区（低场“死层”）的出现，从而导致载流子收集长度的减少。这是ａ－ＳｉＨＳｃｈｏｔｋｙ势垒结构太阳能电池光致性能衰退的重要原因。于是。

a－Si：Hp－i－n型太阳能电池中的载流子俘获效应──a－Si：H太阳能电池稳定性研究

本文基于我们的实验结果，应用Ｓｃｈａｒｆｅｔｔｅｒ－Ｇｕｍｍｅｌ解法数值求解Ｐｏｉｓｓｏｎ方程，对经高强度光辐照过的ａ－Ｓｉ：ＨＰ－ｉ－ｎ型太阳能电池进行计算机数值分析。结果表明，随着光辐照发生的载流子俘获所造成的ａ－Ｓｉ：Ｈ中空间电荷净增加或减少都会使电池内部电场分布产生变化和准中性区（低场“死层”）的出现。这是ａ－Ｓｉ：Ｈｐ－ｉ－ｎ型太阳能电池光致性能衰退的重要原因。于是，一条提高ａ－Ｓｉ：Ｈ太阳能电池稳定性的新途径有可能被提出。

a－Si∶H Schottky势垒太阳能电池结构中载流子俘获对电场的调制效应

本文应用计算机数值模拟方法研究了ａ－Ｓｉ：ＨＳｃｈｏｔｔｋｙ势主太阳能电池结构中载流子俘获对电场的调制效应．结果表明，无论先生空穴或电子俘获都将改变电池中的电场分布，导致准中性区（低场“死层”）出现或扩大，从而减小了电池的载流子收集长度，这是引起ａ－Ｓｉ：ＨＳｃｈｏｔｔｋｙ势垒太阳能电池光致性能衰退的一个重要原因．

a-Si/μc-Si叠层结构太阳能电池中的光诱导性能衰退

通过应用 Scharfetter- Gummel解法数值求解 Poisson方程 ,对经高强度光辐照过的a- Si/ μc- Si叠层太阳能电池进行计算机数值模拟分析。结果表明 ,光生空穴俘获造成的 a- Si∶H(与μc- Si∶ H)中正空间电荷密度增加改变了电池内部的电场分布 ,普遍抬高 a- Si∶ H薄膜中电场强度。在光照射下 ,空间电荷效应不会给 a- Si/μc- Si叠层结构中的 a- Si∶ H薄膜带来准中性区 (低场“死层”) ,因而没有发生 a- Si/μc- Si叠层太阳能电池顶电池 (a- Si∶ H p- i- n)的光诱导性能衰退。a- Si/μc- Si叠层结构太阳能电池具有较高的光稳定性。

a-Si/CIS叠层太阳能电池的光诱导性能衰退和稳定性分析

基于pin结构a Si∶H太阳能电池中的空间电荷效应 ,讨论a Si/CIS叠层太阳能电池的稳定性。结果表明 ,光生空穴俘获造成的a Si∶H中正空间电荷密度增加改变了电池内部的电场分布 ,普遍抬高a Si∶H薄膜中电场强度。在光照射下 ,空间电荷效应不会给a Si/CIS叠层结构中的a Si∶H薄膜带来准中性区 (低场“死层”) ,因而没有发生a Si/CIS叠层太阳能电池顶电池 (p i na Si∶H)的光诱导性能衰退 ,a Si/CIS叠层结构太阳能电池具有较高的光稳定性。

a-Si/poly-Si叠层太阳能电池稳定性研究

通过应用Scharfetter-Gummel解法数值求解泊松方程,对经高强度光辐照过的a-Si/poly-Si叠层太阳能电池进行计算机数值模拟分析。结果表明,光生空穴俘获造成的a-Si∶H中正空间电荷密度增加改变了电池内部的电场分布,普遍抬高a-Si∶H薄膜中电场强度。在光照射下,空间电荷效应不会给a-Si/poly-Si叠层结构中的a-Si∶H薄膜带来准中性区(低场“死层”),因而没有发生a-Si/poly-Si叠层太阳能电池的光诱导性能衰退。a-Si/poly-Si叠层结构太阳能电池具有较高的光稳定性。

a-Si/poly-Si叠层太阳能电池的空间电荷效应和稳定性分析

基于pin结构的a Si∶H太阳能电池中的空间电荷效应 ,讨论了a Si/poly Si叠层太阳能电池的稳定性。结果表明 ,在光照射下 ,光生空穴俘获造成了a Si∶H中正空间电荷密度的增加 ,从而改变了电池内部的电场分布 ,提高了a Si∶H薄膜中的电场强度。空间电荷效应不会给a Si/poly Si叠层结构中的a Si∶H薄膜带来准中性区 (低场“死层”) ,也没有发生a Si/poly Si叠层太阳能电池的光诱导性能衰退 ,因而a Si/poly

a-Si/poly-Si叠层太阳电池稳定性的数值模拟分析

通过应用Scharfetter Gummel解法数值求解Poisson方程 ,对热平衡态a Si/ poli Si叠层太阳电池的光稳定性进行计算机数值模拟 ,详细分析光照射前后a Si/ poli Si叠层太阳电池中电场强度分布 ,指出在光照射下 ,光生空穴俘获造成的a Si:H中正空间电荷密度增加改变了电池内部的电场分布 ,普遍抬高a Si:H薄膜中的电场强度 ,没有给a Si/ poli Si叠层结构中的a Si:H薄膜带来准中性区 (低场“死层”) ,不会发生a Si/poli Si叠层太阳电池的光诱导性能衰退 ,因而a Si/ poli Si叠层结构太阳电池具有较高的稳定性。

氢化非晶硅中空穴与电子的俘获效应──PIN型非晶硅太阳能电池稳定性研究

通过应用Ｓｃｈａｒｆｅｔｔｅｒ－Ｇｕｍｍｅｌ解法数值求解Ｐｏｉｓｓｏｎ方程，对经高强度光辐照过的ＰＩＮ型非晶硅太阳能电池进行计算机数值模拟。结果表明，载流子俘获效应所造成的α－Ｓｉ：Ｈ中空间电荷净增加或减少都会使电池内部电场分布发生改变和准中性区（低场“死层”）的出现，使电池性能因光的长期辐照而衰退。本文还讨论了α－Ｓｉ：Ｈ中载流子俘获效应的研究在高稳定性ＰＩＮ型非晶硅太阳能电池研制中的重要性。

基于不同位置掺硼直拉单晶硅片的PERC电池的原位光衰及电注入复原

将1根商业化太阳能级掺硼直拉单晶硅(Cz-Si,Czochralski silicon)棒,从头至尾间隔一定距离切割出5组硅片,采用标准工业化工艺流程将它们制成钝化发射极和背面电池(PERC,passivated emitter and rear cell),然后对其进行了暗退火(200℃,30 min)→第1次光衰(45℃,1 sun,12 h)→电注入复原(175℃,18 A,30 min)→第2次光衰(45℃,1 sun,12 h)处理,并对其在处理过程中的性能变化进行了跟踪测试。结果表明,所制备的PERC电池的光衰(LID,light induced degradation)和复原(regeneration)由B-O缺陷的光衰和复原反应起主导作用,而Fe-B对的分解起次要作用。第1次光衰时7.03%~9.69%的效率相对降级率,由B-O缺陷引起的光衰和Fe-B对的分解共同造成;而第2次光衰时0.43%~0.81%的效率相对降级率,由Fe-B对的分解单独造成。电注入复原能够完全钝化PERC电池内部的B-O缺陷,且钝化后的B-O缺陷在第2次光衰条件下是稳定的。由硅棒中部硅片制成的PERC电池具有更高的效率和开路电压以及更低的相对衰减率。此外,光衰和复原处理只影响PERC电池在中长波段的光谱响应。

热丝辅助MWECR-CVD法沉积氢化非晶硅薄膜研究

为了降低a-Si:H薄膜中的氢含量,提高其稳定性,在我们MWECR-CVD系统中引入了热丝装置,热丝对等离子体的热辐射使等离子体升温,既促进了气体的进一步分解和电离,获得较多的低氢原子基团,也减少了活性高硅烷聚合物的生成,从而使薄膜中的(SiH2)n的含量降低。同时,热丝对样品表面提供的热辐射和光辐射也可以进一步降低薄膜的氢含量。实验结果表明,用这种装置沉积的a-Si:H薄膜,氢含量可降低到4.5at%左右,稳定性明显增强,光敏性也有一定改善。

掺硼p型晶体硅太阳电池B-O缺陷致光衰及其抑制的研究进展

掺硼p型晶体硅太阳电池一直牢牢占据着光伏市场的主导地位,但硼-氧(B-O)缺陷引起的光衰(LID:Light induced degradation)极大地限制了它的发展。最新的对太阳电池加热同时注入少数载流子的B-O缺陷"复原"(regeneration)技术有望彻底解决掺硼p型晶体硅太阳电池的LID问题。鉴于掺硼p型晶体硅太阳电池LID及其抑制措施的研究对提高晶体硅太阳电池性能表现的长期稳定性有重要作用,回顾了近年在掺硼p型晶体硅太阳电池LID及其抑制措施方面的研究进展,并对最新发展出的B-O缺陷"复原"技术给予了重点介绍。

非晶硅薄膜太阳能电池应用分析

介绍非晶硅薄膜太阳能电池,分析其光致衰退效应与影响光电性能的各种因素。总结并展望了优化非晶硅太阳能电池的各种技术。

低成本多晶硅太阳电池光致衰减的研究

研究了多晶硅太阳电池的光致衰减现象,电池所用材料为国产的物理冶金法提纯的低成本多晶硅.实验发现,国产的低成本多晶硅材料制备的太阳电池在光照初期有一定的震荡式衰减,但衰减幅度小于10%,当经过长时间9 h的光照后,效率衰减变得不明显.初步认为造成此现象的可能机理是BOi缺陷对和FeiBs对分解-复合模型两种机制共同起作用,但以FeiBs对的分解-复合为主要机制.

非晶硅太阳电池在反偏压下的光照特性

研究了温度循环和在反偏压下强光照对非晶硅太阳电池性能的影响。电池在90℃,4.5V反偏压下,经550mW/cm^2 的卤钨灯光照后,短路电流增加.光致衰降减小,长波响应改善.用内电场的变化进行了解释.

非晶/微晶相变区硅基薄膜太阳能电池研究进展

综述了非晶/微晶相变区硅基薄膜的微观结构、光电特性及其在太阳能电池中的应用进展.稳定优质的宽带隙初始晶硅薄膜处于非晶/微晶相变区的非晶硅一侧,其相比于非晶硅具有更高的中程有序性和更低的光致衰退特性.低缺陷密度的窄带隙纳米晶硅薄膜处于非晶/微晶相变区的微晶硅一侧,有效钝化的纳米硅晶粒具有较高的载流子迁移率和较好的长波响应特性.基于上述相变区硅薄膜材料的叠层电池已经达到13.6%的稳定转换效率.掺锗制备的硅锗薄膜可进一步降低薄膜的带隙宽度,引入相变区硅锗合金薄膜后,三结叠层电池初始效率已经达到16.3%,四结叠层太阳能电池理论效率可以超过20%.

高效晶硅太阳电池的发展与抑制光衰的研究进展

晶硅太阳电池在光伏发电中占有80%以上的市场份额,其科技进步主导着光伏发电的走向。随着晶硅太阳电池光电转换效率的提高,其光衰也随之提高,成为高效晶硅电池科技发展的瓶颈。研究发现,硅中的杂质补偿度和B-O复合体均能造成电池的"光衰"。利用掺镓硅单晶替代掺硼硅单晶并严格控制硅中的杂质补偿度能够大大抑制光衰,其机理和工艺的研究对高效晶硅电池的发展意义重大。

晶体硅太阳电池光衰减现象研究的新进展

晶体硅太阳电池一直占据光伏市场的主导地位,关于其光衰减的研究也因此受到了广泛关注。综合评述了近年来国内外晶体硅太阳电池光衰减现象的研究进展,介绍了硼氧缺陷、铁硼对以及铜相关的缺陷导致光衰减的基本机制,着重阐述了硼氧缺陷的产生率、钝化率以及相应的激活能大小与硼氧含量的关系。最后介绍了减弱或避免光衰减的一些措施。

晶硅掺镓抑制太阳电池光致衰减效应的研究

采用掺镓晶硅和掺硼晶硅制备的寿命片和太阳电池片分别进行光致衰减实验,用WT-2000少子寿命测试仪和Halm电池电学性能测试仪等研究了它们受光照前后少子寿命和电学性能的变化。发现掺镓单晶寿命片的少子寿命衰减率比掺硼单晶寿命片低50%左右,掺镓单晶PERC电池和掺镓多晶常规电池转换效率的衰减率比掺硼单晶PERC电池和掺硼多晶常规电池分别降低3.41%和0.92%。这些结果表明晶硅太阳电池的光致衰减效应主要是晶硅中少子寿命降低导致的,晶硅掺镓后能有效抑制太阳电池的光致衰减现象。