基于柔性玻璃衬底ZnO∶B薄膜的非晶硅太阳能电池的制备及其光电性能研究

采用低压化学气相沉积法(LPCVD)在大面积(40 cm×40 cm)超薄柔性玻璃和硬质玻璃衬底上分别制备了B掺杂的ZnO(BZO)透明导电薄膜及非晶硅薄膜太阳能电池,对比了两种衬底上BZO薄膜的形貌、光学和导电性能及其非晶硅薄膜电池的性能。结果表明,在相同LPCVD工艺下,超薄柔性玻璃衬底上BZO薄膜的生长速率相对减小;当生长相同厚度BZO薄膜时,超薄柔性玻璃衬底的透光率相对于硬质玻璃衬底提高约2%,同时并具有相同的导电能力。在柔性玻璃衬底上制备的非晶硅薄膜电池的初始和稳定转化效率也相对提高,分别达到9.16%和7.82%。

PI衬底柔性透明硅薄膜太阳能电池的制备及性能

利用硬质玻璃为载板，采用传统硅薄膜太阳能电池生产设备，在聚酰亚胺（PI）塑料薄膜衬底上沉积了B掺杂的ZnO（BZO）薄膜，并以此作为前电极制备了单节电池结构及多节串联一体结构的非晶硅（a-Si）太阳能电池；研究了PI衬底上BZO薄膜的光学及电学性能。结果表明，PI衬底上沉积BZO薄膜后在300~1200 nm波长范围的透光率为76.63%，方块电阻19.7Ω/□。所制备的单节和多节串联一体结构的a-Si薄膜太阳能电池的转化效率分别达到6.45%和5.1%，封装后电池组件具有一定的透光性，透光率约达到30.2%。

非晶硅锗薄膜与太阳能电池研究

采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术在1.1 m×1.3 m的大面积玻璃衬底上制备非晶硅锗(aSiGe)薄膜和太阳能电池。系统研究了锗烷流量比(RGe)、氢气流量比(RH)、沉积功率和压强对a-SiGe薄膜光学带隙以及沉积速率的影响;分析了具有不同RGe的本征层对a-SiGe单结电池的影响;通过调节沉积参数制备出具有合适本征层带隙的高质量a-SiGe单结电池,实现在800 nm波长处的量子效率达到18.9%,同时填充因子(FF)也达到0.62。

PI衬底n-i-p结构非晶硅薄膜太阳能电池的制备

利用传统硅薄膜太阳能电池生产设备、以硬质玻璃为载板,在低透光率的聚酰亚胺(PI)衬底上制备了n-i-p结构的单结非晶硅(a-Si)薄膜太阳能电池组件,并通过掩膜绝缘和激光划分绝缘组合的方式在同一块PI衬底上实现了多节电池串联一体的结构。封装后电池组件的有效发电面积的转化效率达到5.13%,电池的转化效率还存在较大的提升空间。

氢退火的BZO前电极对非晶硅薄膜太阳能电池性能的影响

采用低压化学气相沉积方法在玻璃衬底上制备了B掺杂的ZnO(BZO)薄膜,通过氢退火对BZO进行处理,然后作为前电极进行了非晶硅薄膜太阳能电池的制备及性能研究。结果表明:在氢气气氛下退火后,BZO薄膜的载流子浓度基本无变化,但Hall迁移率显著提高,这使得BZO薄膜的导电能力提高;当采用厚度较小、透光率较高的BZO薄膜进行氢退火后作为前电极结构时,非晶硅薄膜太阳能电池的短路电流密度提高0.3~0.4mA/cm^2,电池的转化效率提高0.2%。实验结果可为通过优化前电极结构来提高非晶硅薄膜太阳能电池转化效率提供一种简易的方法。

正泰硅基叠层薄膜太阳电池研发与大规模生产新进展

介绍了正泰太阳能在硅基叠层薄膜电池上的主要技术进步,包括TCO优化、新型氧化物掺杂层的引入、弱光效应、温度系数改善等。这些技术进步使得正泰太阳能量产硅基叠层薄膜电池的稳定全面积效率达到10%。此外还讨论了组件的现场能源输出表现,从而展示硅基薄膜技术仍然是光伏产业中一个非常有竞争力的技术路线。

浆料中银颗粒均匀度对太阳能电池性能的影响

为了减小反向漏电流对太阳能电池性能的不良影响,该文通过实验,对比了两款银颗粒均匀度不同的浆料,并将其分别印刷于两组硅片表面;经过各自最优条件烧结后,通过SEM观察了电极与硅片间的接触形成情况;同时,对两组电池片的各项电性能参数进行了对比。结果发现,银颗粒均匀度较差的浆料,会导致较大的反向漏电流,从而降低电池的转换效率;而浆料中银颗粒大小均一、分布均匀的浆料,则可使反向漏电流减小85%以上,有效避免了烧穿的发生,使电池的电性能得以明显提高。

非晶硅薄膜太阳能电池研究进展

介绍了非晶硅薄膜太阳能电池的发展现状及制约非晶硅薄膜太阳能发展的两个关键性因素:转化效率低、光致衰减。对近年来提高非晶硅薄膜太阳能转化效率的新技术和非晶硅薄膜太阳能电池光致衰减的特性及模型进行综叙;重点阐述窗口层材料、中间层、叠层电池等提高非晶硅薄膜太阳能电池转化效率的新技术。文章最后对非晶硅膜太阳能电池未来的发展趋势进行了展望。

薄膜太阳能光电幕墙的应用分析

通过对硅基薄膜电池在光电幕墙等光电建筑一体化项目中存在的问题进行分析,介绍并分析了薄膜电池幕墙的设计、安装、维护和发电量。

太阳能光伏组件用物料匹配性研究

主要研究太阳能光伏组件用的硅胶(脱肟/脱醇)、EVA、接线盒壳体(PPO/PC)、金属连接件Cu等材质在实际应用中彼此间的匹配性,并在实验分析数据的基础上进行总结。

薄膜太阳能光电幕墙的应用分析

本文通过对硅基薄膜电池在光电幕墙等光电建筑一体化项目中存在的问题进行分析,对薄膜电池幕墙的设计、安装、维护和发电量做了介绍分析。

太阳电池隐裂纹处电弧的初步研究

对隐裂的太阳电池片进行反向加压测试,电压在7 V左右即可在电池片裂纹附近金属栅线上产生电弧,电弧持续时间从几秒至几十秒不等,起火后可观测到正面栅线被熔融的同时背场被击穿。测试成品起火花隐裂片组件小样,裂纹附近产生电弧,密封材料EVA分层,背板鼓包。本文主要研究隐裂电池片在电池端电弧起火现象及组件小样端的情况。

无主栅太阳电池栅线的设计优化

无主栅太阳电池技术实现了高效率和低成本的有效结合。该文采用理论计算的方式,对不同主栅/金属丝数目的太阳电池进行了设计优化,研究了太阳电池效率随主栅/金属丝数目及细栅宽度变化的关系。结果表明,随着主栅/金属丝数目的增加,太阳电池效率逐渐提升;其中,在最优细栅设计下,相较于4主栅太阳电池,15金属丝太阳电池的效率提升了0.48%,正面总体银浆用量节省了78%。

硅基叠层薄膜太阳电池前后电极的选择及匹配性

作为光伏的一个重要领域,硅基薄膜电池技术在过去5年有了长足的发展,特别是近期硅基叠层薄膜电池的引入和产业化更显著提高了薄膜电池的转换效率。如今前沿领域的硅基薄膜电池制造商都朝着商业化量产稳定效率10%迈进。过去几年里作为世界上少数几家仍在量产硅基薄膜电池的企业,正泰太阳能一直走在硅基薄膜技术创新及量产大面积组件(1.1×1.3m2)的最前沿,在薄膜电池、组件及组件能源输出方面都做了大量的研发工作。作为硅基薄膜电池的重要组成部分,电池的前后电极对电池表现起非常关键的作用。本文将主要探讨硅基非晶-微晶叠层薄膜电池前后电极的选择,对比研究了不同TCO前电极对电池表现的影响以及传统PVD金属背电极与TCO背电极在硅基叠层电池上的表现。

背电极花样对单晶硅太阳电池机械性能的影响

用三点弯方法研究了3种不同背电极花样的单晶硅太阳电池前后主电极附近以及铝背场和细栅区域的机械性能,初步探讨了背电极花样对断裂强度的影响。研究表明:背电极花样对太阳电池的断裂强度有明显影响,通过改进背电极花样能够有效提高太阳电池的机械性能,降低其破碎率。

多晶硅背钝化太阳电池的光致衰减研究

背钝化技术可以显著提升太阳电池的效率,但会使电池存在较大的光致衰减。该文系统研究了硅片种类和氢钝化技术对量产多晶硅背钝化太阳电池的光致衰减特性的影响,结果显示,掺Ga和B-Ga共掺硅片可以显著抑制多晶硅背钝化太阳电池的光致衰减,通过电注入诱导氢钝化技术可进一步改善电池的光稳定性。因此,在量产中实现B-Ga共掺硅片或掺B硅片与电注入处理技术相结合的方式都可以较好地解决多晶硅背钝化太阳电池光致衰减过大的问题。

双层SiN_x∶H减反膜多晶硅太阳电池及其组件性能研究

利用管式PECVD在多晶硅片上获得钝化效果和减反性能优异的双层SiNx：H薄膜，其中底层和顶层SiN；折射率分别为2．35和2．01，膜厚为17nm和67nm。薄膜的折射率通过改变反应气体的Si／N比进行调控，底层SiN，制备时Si／N比越大，反射率越低，而电池Jsc先增加后下降。反射率曲线、外量子效率（EQE）和电学性能表明，和单层膜相比，双层膜的短波部分（300—650nm）反射率远低于单层膜；其电池在680～950nm波段光谱响应较单层膜稍好；电池Uoc和Isc均有较大提升，光电转换效率绝对值提高了0.193％。同时，双层膜电池组件的封装功率损失略低于单层膜电池组件。

MBB太阳电池栅线的设计优化

多主栅(≥9根)太阳电池技术,即MBB太阳电池技术实现了高功率和低成本的有效结合。该文采用理论计算和试验验证相结合的方式对不同主栅数目的太阳电池栅线进行设计优化,研究太阳电池功率随主栅数目及细栅宽度等的变化关系,并通过试验验证电连接的可行性。结果表明,随着主栅数目的增加,太阳电池功率逐渐提升,最优细栅宽度变小。在最优栅线设计下,相较于5主栅(5BB)太阳电池,12BB太阳电池理论功率提升2.17%,目前易实现的40μm的细栅宽度,12BB光伏组件试验功率提升2.36%,正面总体银浆用量节省37.25%。

原子层沉积Al_2O_3钝化膜在太阳电池上的应用研究

通过原子层沉积(ALD)法制备晶体硅钝化发射极背面接触(PERC)太阳电池中的Al_2O_3钝化膜,研究ALD工艺三甲基铝(TMA)流量、H_2O流量对Al_2O_3沉积速率的影响。采用不同厚度的Al_2O_3钝化膜制备晶体硅PERC太阳电池,结果显示电池效率随Al_2O_3膜厚的增加呈先升后降趋势,Al_2O_3厚度为7 nm时电池效率最高,达到了19.15%。

硼镓共掺多晶硅背钝化太阳电池的光衰研究

研究同一小硅锭中不同部位的硼镓共掺多晶硅片制备成背钝化太阳电池后,不同的电池效率和光衰情况,并研究经过同样的抗光衰处理后这些电池的光衰情况。测试结果显示,硅锭尾部位置的硅片具有最高的电阻率、最高的氧含量、最低的硼、镓含量及最高的杂质含量。将硅锭不同位置的硅片经过量产产线制成背钝化电池后,头部硅片得到的电池片的平均转换效率为19.08%,中部硅片得到的电池片的平均转换效率平均效率为19.15%,尾部硅片得到的电池片的平均转换效率为19.06%。光衰结果显示,对于未经过抗光衰处理的电池片,头部和中部位置具有较低的光衰比例,而尾部位置具有较高的光衰比例;电池片经过抗光衰处理后,不同位置对应的电池片都有效率提升,继续经过光衰测试后,尾部位置出现较明显的抗光衰效果。该研究对硼镓共掺多晶硅片生产和多晶背钝化电池抗光衰工艺具有指导意义。