基于P-N结的太阳能电池伏安特性的分析与模拟

通过分析实际P-N结与理想模型之间的差别,建立了P-N结二极管及太阳能电池的数学模型;利用Matlab中的系统仿真模块库建立仿真模型,设置参量,求解模型方程并绘制了图形.对太阳能电池在一定光照下旁路电阻及串联电阻取不同数值时对其开路电压、短路电流及填充因子的影响做了模拟,并与实际测得的硅太阳能电池伏安特性进行了比较.模型分析与实验测量的结果表明等效的旁路电阻和串联电阻分别影响电池的开路电压和短路电流.仿真结果与实验测量结果一致.     

光照强度对太阳能电池特性影响的实验研究

阐述了太阳能电池特性的相关理论,用实验方法研究了太阳能电池开路电压、短路电流、最大输出功率、最佳负载电阻及填充因子与光照强度的关系,结果表明,太阳能电池的开路电压、短路电流、最大输出功率随光照强度的增强而增大,最佳负载电阻和填充因子随光照强度的增强而减小,其中随着光照强度减弱而最佳负载电阻增大并未发现有相关的理论分析或仿真结果的报道,其他结果与太阳能电池特性相关理论一致.     

太阳能电池基本特性测定实验 --一个与能源利用有关的综合设计性实验

“太阳能电池基本特性测定”是与能源利用有关的新的综合性设计实验．本文简述了该实验的原理、实验方法及测量结果,得出了太阳能电池基本参数短路电流Iac,开路电压Uoc与太阳能电池接收到的相对光强度J／Jn的近似函数关系。     

灰尘对太阳能电池组件特性参数的影响

主要介绍了太阳能电池组件表面灰尘对其开路电压、短路电流和输出功率的等特性参数的影响.实验结果显示:灰尘主要影响电池板短路电流的大小,其短路电流会随着灰尘的质量的增加而迅速减小,而开路电压减小相对较慢.     

高效钙钛矿-有机本体异质结杂化串联太阳能电池

制备了一种有机铅卤钙钛矿-有机本体异质结杂化串联太阳能电池。采用紫外可见吸收光谱、原子力显微镜对薄膜形貌进行了表征。结果表明:有机本体异质结层可以有效改善钙钛矿的表面形貌, 增强了可见光的吸收。优化后的串联结构电池的短路电流可达19.14mA/cm², 开路电压为0.76V, 光电转换效率达到了6.54%。钙钛矿电池和有机本体异质结电池串联结构可以同时提高短路电流及填充因子, 二者具有较好的相容性和协同作用。     

辐照强度及温度对双层异质结有机光伏器件性能的影响

制备了基于CuPc/C60双层异质结有机光伏器件,研究不同光辐照强度及温度对器件性能的影响.测试结果表明:辐照强度直接决定器件的短路电流大小,但对开路电压影响不大;器件的短路电流对温度依赖性不强,但随着温度的降低,器件的开路电压逐渐增大.结合实验数据从理论上解释了光辐照强度及温度与有机光伏器件短路电流密度和开路电压的关...     

灰尘对硅系列太阳能电池性能的影响

搭建了基于灰尘覆盖的太阳能电池特性测试系统,研究了灰尘覆盖对单晶硅、多晶硅和非晶硅3种硅太阳能电池的光电转换特性的影响.结果表明:3种硅太阳能电池的光电转换性能在灰尘均匀覆盖后均下降,但I-V曲线的形状未改变.随着灰尘面密度的增大,3种太阳能电池的最大输出功率、短路电流、开路电压和转换效率指数下降,短路电流下降较快,开路电压下降缓慢,转换效率在电池覆盖0.1g灰尘相比于未覆盖灰尘时下降了约30%;填充因子变化受灰尘影响较小,仅非晶硅太阳能电池的填充因子略有浮动.     

衬底温度对La0.8Sr0.2MnO3/TiO2异质P-N结整流特性的影响

本文利用磁控溅射法通过改变衬底温度成功制备出La0.8Sr0.2 MnO3/TiO2异质P-N结.当衬底温度升高时,LSMO/TiO2异质PN结表现出相对较好的整流特性.这可能是由于衬底温度的升高导致氧气吸收的增加,进而导致载流子浓度增大,串联电阻降低.电流电压的变温特性曲线显示随着测量温度的降低,扩散电压增大,这可能由于能带结构模型与热激活模型共同决定.值得提出的,异质P-N结结电阻随温度变化曲线呈现出单层LSMO表现的金属绝缘相变特性,并且在低测量温度时表现出随着测量温度的降低结电阻增大,这可能是由于宽带隙的TiO2的引入导致.     

水浴法测量硅太阳能电池的环境温度特性

采用水浴法研究环境温度对硅太阳能电池的开路电压、短路电流及填充因子等参量的影响.研究结果表明,随着环境温度的升高,开路电压逐渐上升,而短路电流、填充因子和最佳负载对应的最大输出功率都逐渐减小.     

结构参数对p-i-n结构InGaN太阳能电池性能的影响及机理

研究了器件结构参数对p-i-n结构InGaN单结太阳能电池性能的影响及物理机制. 模拟结果发现: 随着InGaN禁带宽度的增加, InGaN电池的短路电流减小, 但同时开路电压增加, 当InGaN层的禁带宽度为1.5 eV左右时, 同质p-i-n结InGaN电池的效率最高, 并计算了不同厚度的i层对InGaN电池效率的影响. 进一步的计算表明, 适当采用带宽更大的p-InGaN层形成异质p-i-n结InGaN电池可以获得更高效率, 但是p-InGaN层带宽过大也会导致电池的效率急剧下降. 研究还发现, 采用禁带宽度更大的n-InGaN层可以形成背电场, 从而增加p-i-n结InGaN太阳电池的效率. 研究结果表明, 适当选择p-InGaN和n-InGaN禁带宽度形成异质p-i-n结可以提高InGaN太阳能电池效率.