CIGS薄膜太阳电池的数值模拟研究

建立了铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池结构模型,利用SCAPS模拟计算得到CIGS薄膜太阳能电池的载流子生成率、能带排列、电场强度等,研究了CIGS薄膜太阳能电池吸收层的Ga组分含量、不同共蒸法制备的电池吸收层缺陷密度、吸收层厚度、掺杂浓度对电池输出性能的影响。结果表明,单步共蒸法制备的电池中CIGS/CdS异质结“尖峰状”的能带排列有利于载流子传输;当Ga组分含量在30%时,太阳能电池的输出性能优异。三步共蒸法制备的电池吸收层缺陷密度进一步降低,可提升电池的输出性能。吸收层厚度为2.0μm厚的电池吸收层即可吸收大部分的光子,继续增加吸收层厚度会导致短路电流密度降低。增大吸收层掺杂浓度,提高了光生电动势、增大了开路电压,但CIGS/CdS异质结界面处势垒下降,载流子复合率上升,导致短路电流密度下降。优化CIGS薄膜太阳能电池参数后,利用SCAPS模拟得到其转换效率达到了27.67%。

CIGS薄膜太阳电池柔性化

铜铟镓硒(copper indium gallium di Selenide,CIGS)被公认为最佳的薄膜太阳电池材料之一,CIGS薄膜太阳电池是一种高效的薄膜太阳电池。分析了柔性CIGS薄膜太阳电池的结构、衬底材料的选择、扩散垒的作用、吸收层和缓冲层的制备和特性,介绍了不锈钢箔、铝箔聚酰亚胺等柔性衬底CIGS薄膜太阳电池的研发情况,最后展望了柔性CIGS薄膜太阳电池的应用前景。

玻璃衬底上RF磁控溅射CIGS薄膜的研究

采用射频磁控溅射的工艺,在玻璃衬底上制备得到了铜铟镓硒(CIGS)薄膜。讨论了衬底温度、溅射气压、退火与否对CIGS薄膜与衬底结合力、显微形貌、晶化程度及电阻率的影响。通过能谱(EDS)测试证明了溅射的CIGS薄膜Ga组分比符合高效吸收层的要求,通过X射线衍射(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)测试,证明了衬底加热溅射、溅射后450℃空气退火可以有效提高CIGS薄膜与衬底的结合并提高晶化程度。通过四探针法电阻率测试证明了低气压条件下溅射、溅射后退火可以有效降低CIGS的电阻率,通过透射光谱分析证明了CIGS薄膜对可见光有高吸收效率,适合作为太阳电池的高效吸收层。

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳电池的碱金属掺杂工程

铜铟镓硒(CIGS)太阳电池不仅具有高吸收系数和高光电能量转换效率,而且表现出良好的稳定性和低廉的生产成本,依然是目前普遍关注的发展对象.自20世纪90年代,研究人员发现碱金属掺杂可以明显提升CIGS电池的性能,并在碱金属掺杂研究方面取得一系列突破性进展.结合本课题组的研究进展,主要介绍了其中针对碱金属掺杂引发的一些主要技术突破.同时简单介绍了碱金属掺杂的3种方法:前掺法、中掺法和后掺法,其中使用后掺法制备出的CIGS电池能够获得较高的能量转换效率.碱金属掺杂的作用机制,主要是调节CIGS吸收层的带隙和钝化薄膜中的缺陷,提高薄膜中的空穴密度,抑制吸收层内部和界面的载流子复合,最终提升太阳电池的开路电压和填充因子.同时,碱金属会影响吸收层的元素分布和微观形貌,这一方面对太阳能电池性能的影响仍存在争议.

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池发展现状及展望

文章介绍了铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池的产业链结构和生产技术、工艺流程、生产设备、检测设备、主要原材料及其产供销等发展现状,并对其发展前景进行展望。

不同倾角铜铟镓硒光伏组件燃烧行为的试验研究

为加强对于光伏组件火灾危险性的控制,进一步推动光伏建筑一体化技术的广泛应用,选择不同倾角布置的铜铟镓硒光伏组件为研究对象,改变倾斜角度,通过对引燃时间、火蔓延速度和质量损失速率等参数的测试和分析,研究铜铟镓硒光伏组件的燃烧行为及传热机制。结果表明,倾角的增大加剧了光伏组件火灾蔓延的危险性。光伏组件迎火面的引燃时间随倾角增大呈先减小后增大的变化趋势,倾角从0°增加到45°,引燃时间减少16.39%;倾角从45°增加到90°,引燃时间增加76.47%。背火面向上火蔓延速度随倾角增大而增大,倾角为90°时最大,为18.08 mm/s,横向火蔓延速度受倾角影响较小,均为1 mm/s左右;当光伏组件倾角增加,燃烧产生的熔融滴落物形成池火是造成光伏组件火灾危险性加剧的重要原因。

CIGS薄膜太阳能电池结构分析

阐述了影响铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池性能和效率的技术因素,包括CIGS半导体材料的晶体结构、电池的结构组成、衬底材料的选择以及CIGS薄膜的Na掺杂等。分析了多元共蒸发法、硒化法沉积CIGS吸收层以及化学水浴法沉积Cd S缓冲层的具体工艺和特征,介绍了柔性CIGS薄膜太阳能电池的卷对卷技术,最后就CIGS薄膜太阳能电池的研发与商业化生产中遇到的挑战及解决方法进行了分析与归纳。

铜铟镓硒薄膜太阳电池研究进展和挑战

铜铟镓硒(Cu(In,Ga)Se_(2),CIGS)太阳电池产业化受到全世界广泛关注。作为高转换效率薄膜电池,其效率可与晶硅电池相比,目前最高效率达到23.35%。对于小面积实验室电池而言,研究重点是精确控制吸收层的化学计量比和效率;对于工业化生产而言,除化学计量比和效率外,成本、重现性、产出和工艺兼容性在商业化生产中至关重要。重点介绍了不同制备工艺、吸收层组分梯度调控、碱金属后沉积处理、宽带隙无镉缓冲层、透明导电层和柔性衬底等研究进展。从CIGS电池的效率来看,将实验室创纪录的高效电池技术转移到平均工业生产水平带来显而易见的挑战。

基于装配式的CIGS光伏建筑幕墙细部研究

通过调研和分析铜铟镓硒(CIGS)光伏组件材料本身特点、板块大小、建筑幕墙玻璃配置等,解决CIGS光伏组件在与建筑结合时遇到的建筑幕墙玻璃材料和配置、CIGS光伏组件与幕墙龙骨连接、组件背面散热以及光伏组件接线盒隐藏等问题,实现CIGS光伏组件作为光伏幕墙材料与建筑一体化有机结合。

铜铟镓硒基薄膜太阳电池的研究进展

铜铟镓硒(CIGS)基太阳电池是一种具有高转换效率的薄膜太阳电池,实验室制备的CIGS电池转换效率已达22.9%,接近于晶硅类电池最高的转换效率。同时CIGS电池还具有吸收系数高,制造成本较低,并且应用非常广泛等优点。然而,在商业化的大规模生产中,CIGS太阳电池不论在效率还是稳定性上仍与晶硅电池存在差距。进一步提升CIGS电池效率,优化电池性能,扩大电池产业化规模是CIGS太阳电池今后发展的必经之路。当前CIGS太阳电池的发展取得的重大成就,主要原因在于人们对CIGS材料与器件原理的进一步认识。本文综合介绍了CIGS太阳电池作为当前热点的潜力和优势,回顾了近期关于CIGS的研究进展,主要包括电池的缓冲层、吸收层和窗口层的改进,及层界面之间的处理手段,这些技术的发展提高了CIGS电池的转换效率,推动了其产业化进程,同时在电池未来发展方面阐述了相关问题,并对解决方案进行了展望。

中国光伏建筑一体化行业概况与发展前景

针对我国光伏发电应用市场近年快速增长的现状,指出光伏建筑一体化已经成为光伏发电应用市场的重要方向之一,对我国光伏建筑一体化的应用形式、国家相关的政策法规及行业发展前景进行梳理,指出光伏建筑一体化发展前景十分广阔,具有巨大的市场潜力。