碲化锌复合背接触层对碲化镉太阳电池性能的影响

碲化镉太阳电池的流行结构为n CdS p CdTe。通过对其能带结构的分析 ,采用ZnTe :Cu作背接触层 ,再在p CdTe和ZnTe :Cu之间引入不掺杂的ZnTe作过渡层 ,以改进这种电池的结特性和载流子收集。从实验上对三种结构的CdTe太阳电池进行了对比研究 ,结果表明复合的ZnTe ZnTe :Cu背接触层 ,的确能大幅度提高CdTe太阳电池的转换效率。这种结构的电池经电子 2 0 5计量站测试 ,转换效率已达 11 6 %。

复合背接触层与背电极的匹配对CdTe太阳电池性能的影响

本文研究Ni和Au两种背电极在有、无ZnTe/ZnTe:Cu背接触层时对碲化镉太阳电池性能的影响及其机理。试验结果表明,在没有ZnTe/ZnTe:Cu复合背接触层时,Ni和Au相比,输入特性的填充因子(FF)较差,短路电流密度(Jsc)较大,转换效率(η)较低;在有ZnTe复合背接触层时,Ni和Au相比,FF相差较小,而η因Jsc较大而较高。通过暗特性的测试,可以看到,在有了ZnTe复合背接触层以后,Ni作背电极的碲化镉太阳电池,其二极管因子(A)、暗饱和电流(J0)和旁路电阻(Rsh)等三个参数降低的幅度都比Au作背电极的大。这和ZnTe复合背接触层使Ni背电极碲化镉太阳电池效率有更大提高是吻合的。分析表明,这主要是由于光生电流的增大导致了Jsc的增大。这样用Ni代替Au作背电极会带来降低成本和效率提高的双重改进。

CuxTe背接触层对CdTe光伏器件性能的影响

研究了由共蒸发制备出的CuTe多晶薄膜的性能及其对CdTe光伏器件性能的影响。研究表明,刚沉积的CuTe薄膜为非晶相,退火后,随着退火温度的升高,不同配比的样品有着不同程度的物相转变,其中Cu/Te为1:1.44的薄膜多晶转变最为明显,结晶度较高。以CuTe结构为主相的CuxTe薄膜作为背接触层电池,性能改善不显著,转换效率随膜厚的增加呈递减趋势;以Cu1.44Te结构为主相的CuxTe薄膜作为背接触电池,转换效率有极大提升,在膜厚40nm处电池呈现最高转换效率;Cu2Te为背接触主相的电池相对于Cu1.44Te为背接触主相的电池,器件性能略有下降,但优于CuTe为背接触主相的电池。

新型纳米复合材料背接触层研究

以CdTe太阳电池的新型纳米复合背接触层材料为研究对象,经过对复合材料组分配比、成膜方法及热处理工艺的优化,使这种新型材料用于CdTe背接触层后,开路电压、填充因子均得到显著提高,分别达到838.5mV和70.35%,转换效率达到14.05%。结果表明,该纳米复合背接触层材料值得进一步优化。

CdTe太阳电池的不同背电极和背接触层的特性研究

用Ni替代Au来作为CdTe太阳电池的背电极,比较了Ni,Ni/Au,Au/Ni及Au背电极对电池性能的影响.发现Ni作为背电极和ZnTe/ZnTe:Cu复合层接触,电池的开路电压Voc略有降低,填充因子FF有增有减,变化幅度不大,但因短路电流Isc有较大的提高,转换效率η平均增长4%.测试了不同背电极的CdTe太阳电池的暗I-V和C-V特性,对背电极剥离后的样品进行了XPS测试分析.结果表明,Ni扩散到ZnTe/ZnTe:Cu复合层的深度比Au多,且大多呈离子态,与ZnTe/ZnTe:Cu复合层中的富Te离子形成NixTe,提高了掺杂浓度,使电池性能获得改善.

稀土掺杂CdTe太阳电池背接触层ZnTe的第一性原理研究

结合CdS/CdTe太阳电池背接触层的制备要求考虑,利用基于密度泛函理论平面波超软赝势方法和广义梯度近似,计算了未掺杂ZnTe、稀土Y、Gd掺杂ZnTe的能带和电子态密度,得到了不同体系下系统总能和晶格常数.研究表明,稀土Y和Gd掺杂后ZnTe结构的稳定性均提高,掺杂Y使ZnTe与CdTe的晶格匹配更好.计算表明,掺杂可使载流子发生简并,掺Y比掺Gd电子有效质量小,掺Y与掺Gd的载流子浓度数量级相同.根据计算结果分析了稀土掺杂对ZnTe背接触层的影响.

n型隧穿氧化层钝化背接触太阳能电池发射极激光硼掺杂工艺

在n型隧穿氧化层钝化背接触(TBC)太阳能电池发射极制程中引入激光掺杂可快速实现发射极图案化制作,简化电池制作流程。通过激光将硼硅玻璃(BSG)中的硼掺入多晶硅层中,形成图案化的掺硼多晶硅层。研究了不同激光参数及掺杂次数对TBC太阳能电池发射极钝化性能和方块电阻的影响,实验结果表明,当激光功率为70 W、掺杂次数为2次时,太阳能电池发射极可获得良好的钝化效果和合适方阻,其中掺杂浓度达到8.1×10^(19)cm^(-3),隐开路电压>723 mV,方块电阻约为150Ω/□。制备的TBC太阳能电池的平均光电转换效率可达24.691%,短路电流密度为42.31 mA/cm^(2),开路电压为718.7 mV,填充因子为81.2%。

具有复合背接触层的CdTe多晶薄膜太阳电池(英文)

为了提高CdTe太阳电池的背接触性能,用共蒸发法制备了ZnTe:Cu和Cd1-xZnxTe多晶薄膜。研究结果表明:Cd1-xZnxTe多晶薄膜的能隙与锌含量呈二次方关系,ZnTe:Cu多晶薄膜能隙随着掺Cu浓度的增加而减小。分别用ZnTe/ZnTe:Cu和Cd1-xZnxTe/ZnTe:Cu复合膜作为背接触层,既能修饰异质结界面,改善电池的能带结构,又能防止Cu原子向电池内部扩散。因此获得了面积0.502cm2,转换效率为13.38%的CdTe多晶薄膜太阳电池。

CdS/CdTe太阳电池的背接触

磷硝酸腐蚀是一种适宜于工业化生产的背表面刻蚀工艺.文中采用磷硝酸腐蚀CdTe薄膜,并用溴甲醇腐蚀作为对照实验,研究了两种腐蚀对材料性质的影响.随后用真空蒸发法分别沉积了四种背接触层,提出了适宜于工业化生产的背接触技术,并从实验和理论上对两种背接触结构的CdTe太阳电池进行了分析.

CdTe薄膜太阳电池背接触的研究

用近空间升华法制备了CdTe多晶薄膜,用硝酸-磷酸(NP)混合液对薄膜表面进行了腐蚀.经SEM观测,腐蚀后的CdTe薄膜晶界变宽,XRD测试发现,经NP腐蚀后,在CdTe薄膜表面生成了一层高电导的富Te层.在腐蚀后的CdTe薄膜上分别制备了Cu,Cu/ZnTe:Cu,ZnTe:Cu,ZnTe/ZnTe:Cu四种背接触层,比较了它们对太阳电池性能的影响.结果表明,用ZnTe/ZnTe:Cu复合层作为背接触层的效果较好,获得了面积为0.5cm2,转换效率为13.38%的CdTe多晶薄膜太阳电池.

串联电阻对CdS/CdTe太阳电池稳定性的影响

在温度循环下对CdS/CdTe太阳电池的性能作了研究,测定了其I V特性曲线,计算了串联电阻和并联电阻.结果表明:经温度循环后,串联电阻增加,并联电阻下降,导致转换效率下降,用ZnTe作背接触层可改善电池性能和其稳定性.

碲化锌的电导率温度关系及其在碲化镉太阳电池组件中的应用

用ZnTe/ZnTe∶Cu复合层作为背接触层,能很好的解决CdTe太阳电池的欧姆接触问题。以前的研究表明,ZnTe∶Cu因掺铜浓度的不同,显示出不同的电导率温度关系。本文仔细观察了各种掺杂浓度ZnTe∶Cu的电导率温度关系,并由此来选定掺铜浓度。实验还表明,对一个确定掺铜浓度的ZnTe/ZnTe∶Cu复合层,其退火温度对CdTe太阳电池的性能影响很大。为此,本文发展了通过测试ZnTe/ZnTe∶Cu复合层的电导温度关系,来确定退火温度的方法。目前,用ZnTe/ZnTe∶Cu复合层作背接触材料,获得了转换效率为7.03%的中面积碲化镉薄膜电池集成组件。