p-a-SiC:H降低晶体硅异质结太阳能电池寄生损失的研究

使用宽带隙的p型氢化非晶硅碳(p-a-SiC:H)薄膜作为晶体硅异质结(SHJ)太阳能电池的窗口层,使用时域有限差分法(FDTD)模拟证明,p-a-SiC:H不仅能明显降低窗口层的短波寄生吸收损失,而且可以减少SHJ太阳能电池的反射损失,从而增强SHJ太阳能电池的光谱响应。实验结果也证明,使用优化的p-a-SiC:H窗口层可以提升SHJ太阳能电池的短路电流(J_(sc))达1.4 mA/cm^(2),电池光电转化效率达到了21.8%。这主要是由于p-a-SiC:H低的寄生吸收以及使用p-a-SiC:H窗口层降低了SHJ太阳能电池的反射损失所致。

影响钙钛矿/异质结叠层太阳能电池效率及稳定性的关键问题与解决方法

高效且稳定的钙钛矿/异质结叠层太阳能电池是学术界与工业界共同探索的方向,目前小面积叠层太阳能电池效率优势已然非常明显,但在商业化推进过程中,叠层路线在电池结构设计与界面调控、钙钛矿材料选型与优化、器件尺寸放大以及稳定性等方面仍存在许多挑战.本文通过收集相关文献资料,包括实验数据和理论模拟结果,对钙钛矿/异质结叠层太阳能电池的研究现状进行分析,认为未来的研究方向可能涉及叠层顶电池的界面调控及组件互联结构设计等关键问题.因此,文章重点阐述钙钛矿/异质结叠层太阳能电池各关键材料层的优化选型、钙钛矿带隙优化与离子迁移抑制、层间界面传输调控、底电池连接层优化及组件互联与封装方式优化.基于现有研究成果对叠层太阳能电池技术进行了总结和探索展望,旨在为后续叠层太阳能电池结构设计的各关键问题提供方向性解决建议.

基于共溅射ZnO/SnO_(2)异质结薄膜的气体传感器研究

采用射频磁控共溅射法在叉指电极上制备了ZnO/SnO_(2)n-n异质结复合薄膜,系统测试了其气敏特性,并分析了其气敏机理。结果表明,与ZnO薄膜和SnO_(2)薄膜气体传感器相比,ZnO/SnO_(2)异质结薄膜气体传感器具有更低的工作温度、更高的灵敏度以及更快的响应和恢复速度。ZnO/SnO_(2)异质结薄膜气体传感器对乙醇具有较好的选择性,最低检测体积分数为1×10^(-6),最佳工作温度为250℃;对1×10^(-4)乙醇气体的灵敏度可达18.4,响应时间和恢复时间分别为10 s和19 s。

硅异质结太阳能电池用透明导电氧化物薄膜的研究现状及发展趋势

硅异质结(SHJ)太阳能电池是目前光伏产业中的重要组成部分,其由于具有高开路电压(V_(oc))等优点而引起了广泛的关注。在硅异质结太阳能电池中,透明导电氧化物(TCO)薄膜层的光学性能和电学性能分别影响着电池的短路电流(J_(sc))、填充因子(FF),进而影响电池的转换效率。近年来,SHJ电池中TCO层的研究主要集中于掺杂的In 2O 3和ZnO体系。本文从硅异质结太阳能电池的不同结构出发,概述了TCO薄膜的光电性能(透过率、禁带宽度、方块电阻、载流子浓度、迁移率和功函数)以及与相邻层的接触对电池性能的影响,介绍了不同体系的透明导电氧化物薄膜在硅异质结太阳能电池中的应用及研究现状,并展望其未来的发展趋势。

不同环境下硫化镉/铜基薄膜异质结退火对太阳电池性能调控

高效铜基薄膜太阳电池通常采用无机n型半导体材料CdS作为缓冲层,因此,缓冲层与吸收层之间的界面质量和能带匹配对载流子的收集利用至关重要.在优化CdS基础工艺的基础上,在含硫气氛下对硫化镉/铜基薄膜异质结进行退火的策略进一步提高CdS薄膜质量,并将其应用到铜基太阳电池,调控铜基薄膜电池p-n异质结能带匹配.研究表明,CdS薄膜在含硫的惰性气氛中退火可以有效提高CdS薄膜的结晶质量并抑制CZTS/CdS异质结界面的非辐射复合,器件的开路电压得到大幅提升,最高可达718 mV.在器件效率方面,基于溅射法的CZTS太阳电池效率从3.47%提升到5.68%,约为不退火处理的2倍.该研究为铜基薄膜太阳电池器件实现高开路电压提供了可靠的工艺窗口.同时,有力地说明了退火气氛选择对于CdS质量以及CZTS/CdS异质结能带匹配的重要性,除了界面互扩散以外,对薄膜材料组分及其结晶性等均实现了调控.

用于晶硅异质结太阳电池的透明导电薄膜研究进展

提升晶硅异质结(HJT)太阳电池的电流有望进一步提高电池效率,透明导电氧化物薄膜(TCO)是影响HJT太阳电池电流的重要功能层。该文首先介绍了TCO薄膜的自身特性,包括掺杂元素和掺杂比例、制备技术对薄膜特性的影响。同时总结了薄膜特性对HJT太阳电池性能的影响。最后阐述了TCO薄膜应用的最新进展及发展趋势,增加盖帽层或多层TCO薄膜有望改善薄膜整体特性及电池性能。以期指导TCO薄膜特性的优化,从而进一步提高HJT太阳电池效率,加快HJT太阳电池产业化进程。

纳米ZnO-共轭聚合物MEH-PPV异质结太阳能电池的制备和研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel),通过强碱水解锌盐溶液合成了ZnO的纳米粒子和纳米棒,并用旋涂的方法制备了纳米ZnO与MEH-PPV(聚苯乙烯撑)复合的异质结光电器件。通过TEM、XRD、UV、PL等手段考察了不同的纳米粒子后处理方法以及不同的纳米晶形状对器件薄膜形貌和光电性能的影响。制备的器件性能在纳米ZnO质量分数为75%时达到最高,此时短路电流Isc达到2.52mAcm-2、开路电压Voc为0.8V、填充因子FF为46.3%、光电能量转换效率η为1.00%。此结果接近目前国内外所报道的纳米ZnO共轭聚合物共混型器件的最高水平(目前报道最高的能量转换效率为1.60%)。

异质结太阳能电池生产过程废气/废水污染防治措施

随着传统化石能源的减少,新型可持续能源的开发显得尤为重要,发展光伏发电符合我国国情。异质结太阳能电池作为一种新兴的硅太阳能电池,具有更高的效率、制程简单等优势,同时,异质结太阳能电池生产过程产生的废气包括酸碱废气、工艺硅烷废气、有机废气等废气污染物,含氟废水、酸性洗涤塔废水、中水回用、生化处理单元、废蚀刻液处理等废水污染物,如果不进行治理,将造成严重的生态环境影响。本文对异质结太阳能电池生产过程废气、废水污染物防治措施进行研究,处理后的废气、废水满足《电池工业污染物排放标准》(GB30484-2013)排放要求,研究成果为光伏发电行业提供技术参考。

基于聚噻吩衍生物的异质结薄膜太阳能电池

近年来聚噻吩衍生物作为电子给体材料的异质结薄膜成为国内外研究的热点.讨论了异质结薄膜太阳能电池的工作原理,重点分析了材料、混合比例、制作工艺等对聚噻吩衍生物异质结薄膜太阳能电池性能的影响,并指出了今后聚噻吩衍生物异质结薄膜太阳能电池的发展方向.

硅基异质结太阳能电池TCO层的研究进展

硅基异质结太阳能电池的TCO层位于掺杂的非晶硅层或微晶硅和金属电极之间,TCO层的形成方法、TCO层与掺杂的非晶硅层或微晶硅的界面以及TCO层外表面特性都对硅基异质结太阳能电池的性能产生较大的影响,优化TCO层的沉积工艺、在TCO层与掺杂的非晶硅层或微晶硅的界面形成缓冲层、调整TCO层的功函数以及在TCO层的外表面形成功能层,这是近年来对TCO层的主要改进方式。

a—SiC/c—Si异质结太阳能电池中a—SiC:H薄膜的设计分析

通过应用 Ｓｃｈａｒｆｅｔｔｅｒ－Ｇｕｍｍｅｌ解法数值求解 Ｐｏｉｓｓｏｎ方程，对热平衡 ｐ＋（ａ－ＳｉＣ：Ｈ）／ｎ（ｃ－Ｓｉ）异质结太阳能电池进行计算机数值模拟分析。给出了ｐ＋（ａ－ＳｉＣ：Ｈ）膜厚及其ｐ型掺杂浓度设计，还讨论了ｐ＋（ａ－ｓｉＣ：Ｈ）／ｎ（ｃ－Ｓｉ）异质结太阳能电池稳定性。

NiO/ZnO薄膜太阳能电池的研究进展

综述了近年来国内外NiO/ZnO薄膜太阳能电池的研究进展,重点介绍了有无掺杂的NiO/ZnO薄膜太阳能电池的制备方法及电性能指标,并简要分析了该异质结薄膜太阳能电池存在的问题和未来发展动向,认为未来NiO/ZnO薄膜太阳能电池的研究应集中在通过选择掺杂元素以及引入中间层来提高电学特性。

n-ZnO/p-CuInSe_2多晶异质结薄膜太阳电池的光电流和转换效率的理论计算

用隧道 -复合模型对n-ZnO/p-CuInSe2 多晶异质结薄膜太阳电池的光电流和转换效率进行了理论计算 ,考虑到在多晶材料中的晶界复合损失 ,引入修正因子 ,并用Roth warf的晶界复合模型进行修正 .对晶粒半径R为 1 μm的电池进行计算 ,得到电池的短路电流密度为 35 .4mA/cm2 ,开路电压为 0 .42V ,转换效率为 1 0 .1 % .理论计算和实验结果基本一致 .

聚噻吩/无机纳米异质结薄膜太阳能电池材料的研究进展

近年来基于聚噻吩/无机纳米材料的异质结薄膜太阳能电池研究发展迅速,引起了研究者广泛的关注。阐述了异质结薄膜太阳能电池的工作原理,较全面综述了聚噻吩/无机纳米材料的异质结薄膜太阳能电池的最新研究结果,包括:聚噻吩与TiO2、ZnO、CdSe和CdS无机纳米材料复合电池器件等。分析和展望了今后聚噻吩/无机纳米材料异质结薄膜太阳能电池的研究重点和发展方向。

ZnO/PbS量子点异质结太阳能电池结构调控研究

利用氧化锌溶胶-凝胶(Sol-Gel)、锌盐乙醇溶液(ES)和氧化锌纳米粒子溶液(NP)三种不同的籽晶层前驱液,在ITO衬底上通过化学浴沉积方法(CBD)制备出了一维氧化锌纳米棒阵列薄膜,并在所制备的氧化锌纳米棒阵列薄膜上构筑了具有"三维"异质结结构的PbS量子点太阳能电池。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和透射光谱分析等研究了籽晶层对氧化锌纳米棒阵列薄膜形貌、结构和光学性质的影响;结合电池性能测试结果,比较分析了"三维"异质结结构和"平面"异质结结构对电池性能的影响。结果表明:在ES籽晶层上生长的氧化锌纳米棒阵列薄膜的取向性最好,Sol-Gel次之,NP最差;在ES和Sol-Gel籽晶层上生长2 h的样品透射率在80%左右;与"平面"异质结结构PbS量子点电池相比,基于氧化锌纳米棒阵列薄膜制备的"三维"异质结结构电池的短路电流可提高40%,表明"三维"异质结结构有利于载流子的分离和输运。

Cu_2O-ZnO太阳能电池的研究进展及磁控溅射法制备Cu_2O-ZnO异质结的研究(英文)

Cu2O-ZnO异质结具有成本低廉、环境友好及制备方法多样等优点,在太阳能电池领域有很好的应用前景。Cu2O薄膜的高电阻率和低载流子浓度是制约其效率提高的主要原因。本文采用磁控溅射法,在qV(Ar)∶qV(O2)=90∶0.3时得到单相p型Cu2O薄膜,电阻率为88.5Ω·cm,霍尔迁移率为16.9 cm2·V-1·s-1,载流子浓度为4.19×1015cm-3。并结合Cu2O-ZnO异质结能带结构的研究,对Cu2O-ZnO异质结太阳能电池今后的研究提出了一些建议。

基于光子晶体异质结的高效太阳能电池反射器研究

设计了一种可用于太阳能电池反射器的二维三角晶格光子晶体异质结结构.采用传输矩阵法对该结构在可见至近红外波长范围入射电磁波的反射率进行了模拟计算,并比较了不同入射方向下反射率的变化.结果表明,光线垂直入射时,该结构光子晶体对近红外波段入射光可实现完全反射;随着偏转角度的增大,在整个可见-近红外波段均显示出极高的反射特性.该结构有望用于制作覆盖整个可见光-近红外波段的高效全方位反射器.

聚合物本体异质结型太阳能电池研究进展

聚合物本体异质结型太阳能电池是一种基于电子给体 /受体混合物薄膜的高效率有机光伏器件。文中介绍了近年来聚合物本体异质结型太阳能电池的最新研究进展 。

高效率n-nc-Si:H/p-c-Si异质结太阳能电池

采用热丝化学气相沉积技术(HWCVD),系统地研究了纳米晶硅层(尤其是本征缓冲层)的晶化度以及晶体硅表面氢处理时间对nc-Si∶H/c-Si异质结太阳能电池性能的影响,通过C-V和C-F测试分析了不同氢处理时间和本征缓冲层氢稀释度对nc-Si∶H/c-Si界面缺陷态的影响,运用高分辨透射电镜观察了不同的本征缓冲层晶化度的nc-Si∶H/c-Si异质结太阳能电池的界面,优化工艺参数,在p型CZ晶体硅衬底上制备出转换效率为17·27%的n-nc-Si∶H/i-nc-Si∶H/p-c-Si异质结电池.

电沉积制备的ZnO薄膜在染料敏化太阳能电池中光电性能的研究

采用阴极电沉积法在导电玻璃基体上制备了ZnO薄膜,研究了工艺条件对ZnO薄膜在染料敏化太阳能电池(DSSC)中的光电性能的影响。通过热分析(TG-DTA),X射线衍射(XRD)和电子扫描电镜(SEM)对ZnO薄膜的结构和形貌进行了表征。实验结果表明,电沉积制备的ZnO薄膜为纤锌矿结构,薄膜颗粒均匀,在DSSC中表现出较好的光伏性能。