钙钛矿/铜铟镓硒叠层太阳电池的发展及展望

综述近年来钙钛矿/铜铟镓硒叠层太阳电池的发展现状,介绍钙钛矿/铜铟镓硒叠层太阳电池技术在效率和可靠性方面的优势。从工艺优化、结构协同设计和性能优化等方面对钙钛矿/铜铟镓硒叠层太阳电池进行总结,着重讨论叠层结构的每个子单元太阳电池复杂的协同效应。

透明衬底铜铟镓硒太阳电池的背接触优化研究

近年来,透明衬底太阳电池凭借着双面透光、发电量潜力大的优势,应用于建筑集成光伏等众多新兴场景,引起广泛关注。其中,铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池具有高吸收系数、可柔性化等优点,被认为是透明衬底太阳电池的理想选择之一。然而,透明衬底与CIGS吸收层背界面能带不匹配及其在高温工艺中易生成GaO_(X)副产物,导致衬底与吸收层之间难以实现良好的欧姆接触。针对该问题,引入了不同厚度的薄Mo层作为FTO透明衬底与CIGS之间的中间层,研究了其对太阳电池性能的影响。研究结果表明,薄Mo层的引入促进了CIGS薄膜元素的均匀扩散,提高了薄膜的结晶质量。随着Mo层厚度增加,背界面的缺陷态密度和势垒高度逐渐降低,背界面处载流子复合减少,但透射率损失增大。40 nm厚度的Mo层在确保衬底透射率不降低的同时,能够显著提升太阳电池的性能。研究结果为进一步优化CIGS太阳电池的设计提供了有益的参考。

通过导纳谱表征铜铟镓硒电池中的缺陷

本文通过导纳谱技术表征铜铟镓硒(CIGSe)太阳电池吸收层中缺陷的能量分布,研究了CIGSe太阳电池退火后效率提高的机理.研究发现退火后CIGSe电池的暗电流减小了大约1个数量级,电池的理想因子也从退火前的2.16减小到退火后的1.85.在反向偏压下,退火前CIGSe太阳电池的电容高于退火后的.通过对电池的C-V特性进行1/C^(2)-V线性拟合获得退火前CIGSe电池吸收层中的自由载流子浓度高于退火后,此外还获得了CIGSe电池退火前后的内建电压分别为0.52 V和0.64 V.通过导纳谱的测试发现退火后吸收层中缺陷的激活能降低,但是缺陷浓度几乎不变.缺陷激活能的降低意味着铜铟镓硒太阳能电池中缺陷的SRH(Shockley-read-hall)复合概率降低,因此退火后太阳能电池的开路电压和并联电阻的增大提高了电池的性能.

薄膜光伏材料铜铟镓硒的研究进展

综述了CuIn1-xGaxSe2(CIGS)的晶体结构、光学性质和电学性质,介绍了其禁带宽度、导电类型、吸收系数、晶界面复合速率和少子寿命等重要参数。重点介绍了利用磁控溅射系统制备CIGS薄膜的两种制备工艺:磁控溅射金属预制层硒化法和单步溅射法;综述了非真空制备工艺中常用的电化学沉积法。分析了CIGS现存问题:制备工艺复杂、成本高,稀有金属In、Ga的短缺;并提出了相应的解决措施及发展趋势。

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。

铜铟镓硒薄膜太阳能电池及其发展

阐述了铜铟镓硒薄膜太阳电池的研究现状、发展趋势;描述了铜铟镓硒薄膜太阳电池及其组件的商业化进程;介绍了正在实施和筹备的铜铟镓硒薄膜太阳电池技术的商业化项目。文章还涉及柔性薄膜太阳电池研究现状以及有关CIGS产业化进程所需解决的关键技术。

铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池的制备及性能表征

以厚度为25～70mm的钛箔为衬底,直流磁控溅射法制备0.8～1.2mm的底电极Mo薄膜,而后以CuIn和CuGa靶交替溅射制得Cu-In-Ga金属预制膜,再以真空硒化法制得CuIn1-xGaxSe2薄膜。以化学浴沉积法制备缓冲层CdS,射频磁控溅射法制备ZnO和ZAO,直流磁控溅射法制备上电极,制得结构为衬底Ti/Mo/CIGS/CdS/ZnO/ZAO/Al,其光电转换效率达到7.3%(25℃,AM0)。

铜铟镓硒薄膜太阳能电池的研究进展及发展前景

介绍了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铜铟镓硒电池的制备方法;阐述了国内外在铜铟镓硒薄膜太阳能电池方面研究开发现状。最后探讨了铜铟镓硒太阳能电池存在的问题及今后研究方向。

以溅射为主的叠层硒化法制备大面积铜铟镓硒薄膜

本文采用基于溅射为主的四元叠层硒化法制备大面积铜铟镓硒薄膜.分别利用SEM与EDX对四元叠层这一新方法制备的薄膜进行微观结构分析与成分分布分析。结果发现,在采用四元叠层发制备CIGS薄膜中,提高衬底温度,控制Se源温度即控制预置层中Se的含量可以有效的改善薄膜的微观结构,对已经制备完毕的薄膜进行二次退火,不但可以获得比较好的微观结构,同时还可以有效的控制Ga在薄膜内部沿深度方向的分布。

电沉积制备铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池吸收层的研究现状

概述了近几年水溶液体系中直流和脉冲电沉积法制备铜铟镓硒(cIGs)薄膜太阳能电池吸收层的研究情况,介绍了几种非水溶剂电沉积CIGS体系,展望了电沉积法制备CIGS薄膜的未来发展。

基底温度对四元叠层硒化法制备铜铟镓硒(CIGS)薄膜的影响

利用四元叠层硒化法制备了铜铟镓硒(缩写为CIGS)薄膜,重点分析了在叠层法制备CIGS薄膜过程中,基底温度对CIGS薄膜的晶体结构,表面形貌以及各种元素沿深度分布的影响。实验结果表明,在叠层法制备CIGS薄膜时,发现在550℃的基底温度时,不经过退火便可以生成CIGS晶体,表面Ga的含量处于比较合适的范围。而基底温度为500℃,450℃时,只能生成铜铟硒(CIS)晶体,Ga元素表面的含量较少,主要分布在薄膜底部。

柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池

介绍了柔性铜铟镓硒薄膜太阳电池的基本结构、研究现况、关键技术,同时指出了未来面临的挑战。

原子层沉积氧化锌应用于铜铟镓硒太阳能电池缓冲层的研究

用原子层沉积法在钠钙玻璃上沉积氧化锌薄膜,利用场发射扫描电镜和X射线衍射(XRD)等对样品表面形貌和物相进行分析,结果表明得到的ZnO纳米颗粒为六角纤锌矿结构,颗粒的尺寸在30～60nm之间;测得的ZnO薄膜厚度仅50nm,符合缓冲层要求;薄膜在可见光区域透射率达90%以上;使用原子层沉积氧化锌薄膜作铜铟镓硒太阳能电池的缓冲层,TEM显示氧化锌层完好、致密地覆盖在CIGS层上,电池的光电转换效率较高,完全可以替代有毒的CdS作缓冲层。

铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池

介绍了铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池的性能、优点以及应用范围;阐述了柔性薄膜太阳电池的国内外研究现状、发展趋势;特别介绍了柔性薄膜太阳电池的典型结构以及柔性衬底材料的要求和选择,底电极、吸收层、缓冲层、窗口层、减反射膜、上电极等各功能层的制备工艺等,同时简要介绍了其产业化面临的困难和挑战。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铜铟镓硒靶材中镓含量

铜铟镓硒靶材样品采用硝酸-盐酸(3+1)混合液低温电热板消解,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定样品溶液中镓的含量。镓、钇的分析谱线分别为417.2,371.0nm,以钇为内标物。镓的线性范围在100mg·L^(-1)以内,方法的检出限(3s)为0.14mg·L^(-1)。方法用于铜铟镓硒靶材样品的分析,加标回收率为97.5%~104%,测定值的相对标准偏差(n=11)为0.31%~1.8%。

铜铟镓硒(CIGS)光伏薄膜的磁控溅射及组成调控研究进展

铜铟镓硒(Cu(In_xGa_(1–x))Se_2,CIGS)薄膜是目前备受关注的一种太阳能电池材料,磁控溅射是其重要的制备方法。本文从溅射工艺(衬底温度、溅射功率、工作气压)和组成调控(硒含量、Ga梯度)两个方面简述了关于磁控溅射CIGS薄膜的研究进展(尤其是对其光伏性能的调控),提出了提高CIGS薄膜电池光电转换效率的建议及研究方向。

无镉的铜铟镓硒太阳电池关键膜层XPS及AFM分析

应用溅射后硒化法和原子层沉积法分别制备了无镉的铜铟镓硒电池关键膜层CIGS光吸收薄膜和ZnO缓冲层,着重对该两膜层进行XPS和AFM表面分析,得到比较理想的制备工艺条件,并结合其它检测方法:SEM、XRD及吸收光谱等,证明采用操作简便、成本低廉的该工艺能制备出无镉的铜铟镓硒电池。通过I-V测试结果,该电池有一定的光电转换效率。

电沉积铜铟镓硒太阳能电池的研究进展

铜铟镓硒薄膜太阳能电池有着巨大的应用前景。介绍了铜铟镓硒太阳能电池的结构和特点,重点介绍了电沉积技术在铜铟镓硒太阳电池中的应用。目前单纯一步电沉积还不能有效控制CIGS薄膜化学计量比,需要化学刻蚀或者和物理气相沉积来调整原子比例,对于工业化生产柔性衬底上辊到辊顺序电沉积是重要的发展方向。

铜铟镓硒纳米颗粒制备技术的研究进展

介绍铜铟镓硒(CuIn1-xGaxSe2,CIGS)薄膜太阳能电池结构及其吸收层制备技术的最新研究成果.指出非真空印刷法制备具有速度快、成本低且能实现连续大规模生产的优点,粒子尺寸小且均匀的CIGS纳米晶体的合成技术是非真空印刷法制备CIGS薄膜的关键.评述CIGS纳米颗粒的合成技术中常用的低温凝胶法、微波法、溶剂热法、热注入法、气体还原法和化学沉积法的研究进展,分析各种方法的优缺点,对深入研究CIGS纳米颗粒的合成提出了建议.

铜铟镓硒薄膜太阳能电池背电极的制备及研究

在CIGS薄膜太阳能电池背电极材料的选择过程中,多种金属材料Mo,Pt,Au,Al,Ti,Ni,Cu和Ag等被尝试.由于金属Mo在空气中稳定性好,溅射过程中不易氧化,价格便宜,不易与吸收层形成合金,热膨胀系数高,能与玻璃基片很好地结合等优势,成为最适合用作背电极的材料.因此,采用磁控溅射法制备了Mo背电极,并进行了讨论.