溅射后硒化法制备的CIGS薄膜中Ga元素扩散研究

溅射后硒化制备Cu(In,Ga)Se2吸收层工艺过程中,Ga元素在吸收层底部富集现象是较为普遍的.本文从预制层工艺和硒化工艺两个方面研究了Ga元素在Cu(In,Ga)Se2吸收层中扩散的影响因素.结果表明,预制层中的Cu/(In+Ga)和硒化温度对Ga元素扩散的影响较为显著,而预制层中的Ga/(In+Ga)对Ga元素扩散的影响较小,Ga元素的扩散系数制约了其在Cu(In,Ga)Se2吸收层表面的含量.通过工艺优化提高吸收层表面的Ga含量,制备获得了光电转换效率为12.42%的Cu(In,Ga)Se2薄膜太阳能电池.     

线偏振光电位移矢量振动方向对InGaP/InGaAs/Ge三结太阳电池开路电压的影响

研究了线偏振光振动方向对InGaP/InGaAs/Ge三结太阳电池开路电压的影响, 结果表明开路电压随线偏振光电位移矢量振动方向按周期性变化,变化的幅度在 1%-4%左右.理论分析证实了线偏振光电位移矢量的调制可以改变太阳电池的输出开路电压,是由于三结太阳电池晶体结构以及应力影响导致能带结构出现各向异性产生的. 此外,实验结合理论分析,研究了三结太阳电池开路电压随光照度的变化关系, 得出开路电压随光强变化成对数关系.拟合结果说明三结级联太阳电池可以简单看成三个单结太阳电池串联,其理想因子接近6,是由于三结太阳电池中缺陷影响的结果.     

电化学合成聚噻吩薄膜提高光伏电池的开路电压

以铟锡氧化物(ITO)/聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)为工作电极,采用电化学沉积法,直接在其上形成聚3-己基噻吩(P3HT)薄膜。其紫外可见吸收光谱的峰值约位于410nm处,吸收边延至610nm处,禁带宽度为2.04eV。测得其最高占有分子轨道(HOMO)能级为-5.21eV,而化学合成P3HT的HOMO能级为-5.02eV,这可能源于电化学合成聚噻吩的规整度比化学合成的要高。原子力显微镜AFM形貌结果表明电化学合成的P3HT中噻吩分子排列紧密,循环伏安扫描表明此P3HT薄膜的电化学性质稳定。采用该电化学合成的聚噻吩与富勒烯衍生物[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)复合而成的光伏电池的开路电压高达0.76V,这主要源于电化学合成聚噻吩HOMO能级的降低,因而揭示了提高光伏电池开路电压的新途径。     

不同成分比例CIGS薄膜及太阳电池的快速退火

研究了110~180 ℃(2 min)下的快速热退火对Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜特性及CIGS太阳电池性能的影响.结果表明:对于不同成分比例的CIGS(正常、富Cu、高Ga)电池来说,150 ℃,2 min的快速退火最利于电池性能及二极管特性的增加.其中,退火对富Cu电池的开路电压Voc改善最大,这是因为快速热退火对消除部分CIGS薄膜中的CuSex有积极作用,从薄膜的电阻率有少量提高,器件的短路电流Jsc有少量下降可以得到验证;而对于高Ga电池来说,填充因子FF的改善最大,这是因为高Ga样品的缺陷较多,退火会消除薄膜内部的部分缺陷,从而薄膜的迁移率及Jsc都有所提高,使得FF有较大的增加.     

不同成分比例CIGS薄膜及太阳电池的快速退火

研究了110~180 ℃（2 min）下的快速热退火对Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜特性及CIGS太阳电池性能的影响.结果表明：对于不同成分比例的CIGS（正常、富Cu、高Ga）电池来说,150 ℃,2 min的快速退火最利于电池性能及二极管特性的增加.其中,退火对富Cu电池的开路电压Voc改善最大,这是因为快速热退火对消除部分CIGS薄膜中的CuSex有积极作用,从薄膜的电阻率有少量提高,器件的短路电流Jsc有少量下降可以得到验证|而对于高Ga电池来说,填充因子FF的改善最大,这是因为高Ga样品的缺陷较多,退火会消除薄膜内部的部分缺陷,从而薄膜的迁移率及Jsc都有所提高,使得FF有较大的增加.     

煤油热沉与热裂解反应特性的试验研究

本文设计了一种煤油热裂解反应特性与热沉测量试验系统,利用该试验系统和原始标定法的热损测量方法,测量出了在亚临界和超临界压力下煤油热裂解反应的热沉大小,并进行了热裂解反应主要分解产物成分含量的测定与分析。结果表明：壁温随热流密度增加而增加;在相同燃油温度条件下,压力增大,热沉降低;裂解反应气体的浓度变化主要受到燃油温度和...     

等离子体活化硒对电沉积Cu-In-Ga金属预制层硒化的影响

使用等离子体活化硒源对电沉积制备的Cu-In-Ga金属预制层进行了硒化处理时, 发现等离子体功率对Cu(In_1-xGa_x)Se₂(CIGS)晶粒的生长有重要影响, 当等离子体功率为75 W时, 制备出单一Cu(In_0.7Ga_0.3)Se₂相的CIGS薄膜. 通过对不同衬底温度的等离子体活化硒源硒化的CIGS 薄膜进行了研究与分析, 并与普通硒化后的薄膜进行对比, 发现高活性硒在低温下会促进Ga-Se二元相的生成, 从而有利于Cu(In_0.7Ga_0.3)Se₂单相的生长. 对等离子体硒化后的CIGS薄膜进行了电池制备, 发现单相CIGS薄膜没有显著提高电池性能. 通过优化工艺, 所制备的CIGS电池效率达到了9.4%. 关键词： 0.7Ga_0.3)Se₂')" href="#">Cu(In_0.7Ga_0.3)Se₂ 电沉积 Cu-In-Ga金属预制层 等离子体活化硒     

阴极功函数和激子产生率对肖特基接触单层有机太阳能电池开路电压的影响研究

运用数值方法系统研究了阴极功函数,激子产生率和温度对肖特基接触单层有机太阳能电池开路电压的影响,分析了开路电压条件下有机太阳能电池有机层内载流子和电场的分布.结果表明在阳极功函数一定时开路电压随着阴极功函数（W_c）的降低而增大,当W_c接近有机材料的最低未被占据分子轨道（LUMO）能级时开路电压不再增大而达到一个饱和值,饱和开路电压随激子产生率的提高而增大;对于给定的阳极和阴极功函数,开路电压随激子产生率的提高而增大并在激子产生率达到一 关键词： 开路电压 温度 阴极功函数 单层有机太阳能电池     

独活浸膏的热裂解产物分析

采用在线热裂解-气相色谱质谱联用技术(Py-GC-MS),模拟卷烟燃吸状态,对独活浸膏进行热裂解,裂解产物经气相色谱-质谱联用仪分析。结果表明:独活浸膏的热裂解产物中共鉴定出51种成分,主要有5-羟甲基糠醛(29.00%)、甲氧基欧芹酚(18.79%)、(Z,Z)-9,12-亚油酸(5.76%)、(E)-2-甲基-2-丁烯酸(3.64%)、5-甲基糠醛(2.79%)、十六酸(2.67%)、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮(1.55%)、糠醛(1.29%)等致香物质,该结果为独活浸膏在卷烟中的应用提供理论依据。     

预制层溅射气压对CIGS薄膜结构及器件的影响

研究了金属预制层制备过程中溅射气压对Cu(In_1-xGa_x)Se₂(CIGS)薄膜及电池器件性能的影响.通过调节溅射气压改变预制层的结晶状态及疏松度与粗糙度,在合适的预制层结构下,活性硒化热处理过程中,可使Ga有效地掺入到薄膜中形成优质的CIGS固溶体.高溅射气压会使预制层过于致密,呈现非晶态趋势.经活性硒化热处理后,CIGS薄膜容易产生CIS与CGS"两相分离"现象,从而导致CIGS薄膜太阳电池的开路电压和填充因子降低,电池转换效率由10.03%降低到5.02%.     

永磁体 N-N 相对式排列提升旋转式高温超导磁通泵开路电压的仿真研究

旋转式高温超导磁通泵可以无接触地向超导线圈中注入直流电, 在超导磁体充电方面具有独特的优势.在本文中, 我们基于 H-A 方程耦合建立了一个磁通泵二维有限元模型, 分别模拟了三块永磁体、 五块永磁体在不同的排列方式下对磁通泵开路电压的影响. 与正常的 N 极向下的排列方式相比, N-N 相对式排列改进后能够提升磁通泵的开路电压; 改进式 Halbach 排列对开路电压几乎没有影响. 在50 Hz 的旋转频率下, 永磁体 N-N 相对式排列使开路电压提升13% . 这是由于永磁体 N-N 相对式排列后, 磁通将会被挤压, 从而产生有多个峰值的磁感应强度分布, 使等效电压波形从不对称的四重峰变为多重峰. 最后, 对永磁体宽度进行了参数化扫描来分析永磁体尺寸对开路电压的影响. 通过优化磁体结构设计, 可以控制磁感应强度分布, 提升磁通泵的开路电压, 为提升实验装置的输出性能提供一种新颖的设计方向.     

Surface modification of CIGS film by annealing and its effect on the band structure and photovoltaic properties of CIGS solar cells

The composition of Cu(In,Ga)Se₂ (CIGS) films employed in CIGS solar cells is Cu deficient. There can be point defects, including Cu vacancies, Se vacancies, and metal anti-site defects. The surface composition and defects are not well controlled right after CIGS film fabrication with a three-stage co-evaporation process. This fabrication technique can result in a large variation in cell efficiency. In order to control the CIGS film in a reproducible way, we annealed the CIGS film in air, S, or Se. With this annealing procedure, the Cu content of the CIGS surface was significantly reduced and Ga content was strongly increased. An intrinsic CIGS layer with a lower valence-band maximum and a wider ban gap was formed at the surface. By annealing the CIGS film, the open-circuit voltage and fill factor were significantly improved, which indicates that the surface intrinsic layer acts as a hole-blocking layer so that the surface recombination rate is suppressed. In addition to CIGS film annealing, with subsequent annealing of the completed devices using rapid thermal annealing, the efficiency and reproducibility of CIGS solar cells were markedly improved.     

Open-circuit voltage analysis of p-i-n type amorphous silicon solar cells deposited at low temperature

This paper identifies the contributions of p-a-SiC:H layers and i-a-Si:H layers to the open circuit voltage of p-i-n type a-Si:H solar cells deposited at a low temperature of 125 C.We find that poor quality p-a-SiC:H films under regular conditions lead to a restriction of open circuit voltage although the band gap of the i-layer varies widely.A significant improvement in open circuit voltage has been obtained by using high quality p-a-SiC:H films optimized at the "low-power regime" under low silane flow rates and high hydrogen dilution conditions.     

Physical properties of electrodeposited CIGS films on crystalline silicon: Application for photovoltaic hetero-junction

P-type CIGS (CuIn_1-xGa_xSe₂) thin films are electro-deposited on a p-type c-Si substrate with a galvanostatic mode to form CIGS(p)/c-Si(p) hetero-junction. The Ga content is varied up to x = 30%. The physical properties of formed CIGS films are characterized by XRD, SEM, EDS and UV–Visible spectroscopy. With x = 30%, we obtain a single chalcopyrite phase of CIGS with a tetragonal crystal structure, a high crystallinity, an orientation toward the (112) direction and a band gap energy of 1.40 eV.AM1.5 J-V performed on the CuI_0.7G_0.3Se₂/c-Si hetero-junction reveals interesting photovoltaic parameters with an efficiency of 3.75%. In addition, using the energy diagram of the hetero-junction calculated with the Anderson model, we show that it could play a dual role when combined to a c-Si cell in a Ag–Al/c-Si(n⁺)/c-Si(p)/CIGS(p)/Al new architecture. Therefore, in addition to its interesting photovoltaic parameters, this hetero-junction can substitute the BSF.     

PEG掺杂对钙钛矿太阳能电池的影响

为了提高钙钛矿太阳能电池的能量转化效率,减小回滞现象,研究了聚乙二醇(PEG)掺杂钙钛矿太阳能电池阳极修饰层PEDOT∶PSS对器件性能的影响。通过电容-电压(C-V)测试分析了PEDOT∶PSS修饰层和钙钛矿层之间的界面电荷积累情况,通过电流密度-时间(J-T)瞬态光电流的测量研究了修饰层和钙钛矿层之间缺陷态情况。结果表明,PEG掺杂阳极修饰层提高了器件的短路电流(J_(sc))、开路电压(V_(oc))和填充因子(FF),光电转化效率从7.5%提高到10.0%,光电转化效率提高了33%,经过掺杂后的器件回滞现象明显减弱。这种通过PEG掺杂PEDOT∶PSS的方法能够减少器件界面处的电荷积累和缺陷态,从而减小器件的回滞现象,提高器件的能量转化效率。     

Analysis of the Photoelectron Spectra of Selenium Difluoride and Selenium Dichloride Based on Franck-Condon Factors

The vibrational structure of the photoelectron spectra of selenium difluoride and selenium dichloride have been simulated using the computed Franck-Condon factors in the harmonic oscillator approximation. Spectral simulations have been carried out employing the coupled-cluster singles, doubles, and triples (CCSD(T)) and the Becke three-parameter Lee, Yang, and Parr (B3LYP) values for the ground electronic states of the neutral molecules and the cations selenium difluoride and selenium dichloride, respectively. The Duschinsky rotations among the normal modes of two ground electronic states of species involved in the transition are fully taken into account. The ionization energies obtained for selenium difluoride and selenium dichloride are in reasonable agreement with the experimentally determined values. The spectral simulations of vibrational structures including frequency changes and Duschinsky rotation upon the electronic excitation are in agreement with the experimental results.     

Influence of Voltage Fluctuations on Gyrotron Efficiency and Stability

Influence of power supply voltage instability on gyrotron operation regime is investigated. Dependence of efficiency versus variations of external parameters is given and conditions of oscillations cutoff are determined. It is shown that positive voltage fluctuations result in sharp falling efficiency and failure of self-oscillations and the steadiest gyrotrons are those with short cavities and the large ratio of transverse electron speed to longitudinal one around 1.5 - 2. Comparison of theoretical and experimental results is given.     

铜铟镓硒薄膜太阳能电池新型图形化透明前电极研究

为了优化铜铟镓硒薄膜太阳能电池的前电极,提高铜铟镓硒薄膜太阳能电池的效率,提出了一种可应用于铜铟镓硒薄膜太阳能电池的AZO/图案化Ag薄膜/AZO结构的前电极,中间层的Ag薄膜与电池顶层的金属栅线具有完全相同的图案和尺寸,并且位于金属栅线的正下方,这种新型结构可以提高电池前电极的电学性能,但对电池来说不会带来额外的光学损失。对比了新型前电极结构与几种传统前电极的电学和光学性能,并且制备了相应的电池进行了性能对比。实验结果表明,新型的前电极结构可以提高铜铟镓硒薄膜太阳能电池的短路电流,相对传统AZO电极,电池效率从13. 83%提高到14. 53%。本结构可以明显提高电池效率。