不同工作温度下a-Si(n)/c-Si(p)/uc-Si(p )异质结太阳能电池微晶硅背场的模拟计算与优化

采用Afors-het太阳能电池异质结模拟软件,模拟了在不同工作温度下微晶硅背场对a-Si(n)/c-Si(p)异质结太阳能电池性能的影响。结果表明,随着背场带隙的增加,开路电压和转化效率都增大。随着背场掺杂浓度的增加,开路电压、填充因子和转化效率都在不断地增加;随着背场厚度的增加,电池性能有所下降。随着电池工作温度的上升,微晶硅背场所对应的最佳浓度掺杂值和最佳厚度值变化不大。但是随着温度的上升,微晶硅背场所对应的最佳带隙值有明显的右移趋势。实验结果为电池的商业化生产提供了实验参数。     

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.     

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.     

正置倒置异质结有机小分子太阳能电池

以MoO3为阳极修饰层,以Rubrene/C60为活性层,制备了正置和倒置异质结有机小分子太阳能电池。实验结果表明倒置器件的开路电压Voc、短路电流密度Jsc、填充因子FF和功率转换效率η比正置结构的器件分别提高了34%、20%、25%和102%。当插入BCP阴极缓冲层后,阻挡了热的Al原子对C60层的破坏,对倒置器件的性能没有明显的影响,但却显著改善了正置器件的性能,并分析了MoO3和BCP对倒置和正置器件的作用。     

N-I-P 单结微晶硅太阳电池中N/I 与 I/P界面缓冲层的研究与优化

采用高压RF-PECVD技术制备了本征微晶硅薄膜和n-i-p结构微晶硅太阳电池。详细研究了n-i-p微晶硅太阳电池中n/i 和 i/p 缓冲层对太阳电池性能的影响。实验结果表明,提高n/i 界面晶化率以及在i/p 界面加入非晶缓冲层均有利于太阳电池性能的提高。通过优化界面缓冲层,微晶硅单结电池和非晶硅/微晶硅叠层电池的性能得到大幅度提高。     

有机体异质结太阳能电池的数值模拟

引入了一种可以直观展现出聚合物体异质结太阳能电池的伏安特性的数值模型,该模型是由双分子复合以及温度和电场效应下自由载流子产生的机制。这个在聚合物材料中的到很好的体现,该材料中空间电荷效应只起到微弱的作用,从而在模型中形成相对恒定的电场。此外,在短路条件下只有7%的自由载流子由于双分子复合而消失。该模型证明在PPV/PCBM太阳能电池中随着空穴迁移率的增加和减少受体0.5电子伏特将得到5.5%最高转换效率。     

a-SiC/c-Si异质结太阳能电池设计分析

通过应用Scharfetter-Gummel解法数值求解Poisson方程,对热平衡态a-SiC/c-Si异质结太阳能电池进行计算机数值模拟,详细分析不同制备条件下a-SiC/c-Si异质结太阳能电池的能带结构和电池中电场强度分布,指出采用更薄p+(a-SiC∶H)薄膜和在pn异质结嵌入i(a-Si∶H)缓冲薄层设计能有效增强光生载流子的传输与收集,从而提高a-SiC/c-Si异质结太阳能电池的性能,而高强度光照射下模拟计算表明,a-SiC/c-Si异质结太阳能电池具有较高光稳定性.     

a-SiC/c-Si异质结太阳能电池设计分析

通过应用Scharfetter-Gummel解法数值求解Poisson方程,对热平衡态a-SiC/c-Si异质结太阳能电池进行计算机数值模拟,详细分析不同制备条件下a-SiC/c-Si异质结太阳能电池的能带结构和电池中电场强度分布,指出采用更薄p+(a-SiC∶H)薄膜和在pn异质结嵌入i(a-Si∶H)缓冲薄层设计能有效增强光生载流子的传输与收集,从而提高a-SiC/c-Si异质结太阳能电池的性能,而高强度光照射下模拟计算表明,a-SiC/c-Si异质结太阳能电池具有较高光稳定性.     

a-Si/c-Si异质结结构太阳能电池设计分析

通过应用 Scharfetter- Gum mel解法数值求解 Poisson方程 ,对热平衡态 a- Si/ c- Si异质结太阳能电池进行计算机数值模拟分析 ,着重阐述在 a- Si/ c- Si异质结太阳能电池中嵌入 i( a- Si:H)缓冲薄层的作用 ,指出采用嵌入 i( a- Si:H )缓冲薄层设计能有效增强光生载流子的传输与收集 ,从而提高 a- Si/ c- Si异质结太阳能电池的性能 ,同时还讨论 p+ ( a- Si:H)薄膜厚度和 p型掺杂浓度对光生载流子传输与收集的影响 ,而高强度光照射下模拟计算表明 ,a- Si/ c- Si异质结结构太阳能电池具有较高光稳定性     

溶剂添加剂对体异质结太阳能电池的影响

体异质结太阳电池因其高效率特点受到了研究者的极大关注.使用添加剂DIO应用于MEH-PPV:PCBM结构中,改善活性层形貌.最终得到了在DIO浓度为20 mg/ml的时候器件短路电流密度最大(Jsc=8.74 mA/cm2),器件效率最高(PCE=2.44％),相比没有使用DIO的情况效率提升了55.4％.     

晶体硅/氧化钨背异质结太阳电池的制备及性能研究

采用热蒸发法制备了n型晶体硅/氧化钨(WOx)异质结,并将其应用于背结太阳电池,研究了不同背电极对电池性能的影响及电池的变温性能.结果表明:相对于背铝电极,背银电极能够有效地提升电池的光电转换性能,最高光电转换效率达到了15.1％.结合Sun-Voc测试,证实通过降低电池串联电阻可使其光电转换效率提升至17.2％.电池...     

纳米硅/晶体硅异质结太阳电池的优化设计

采用AFORS-HET软件对TCO/nc-SiC∶H（p）/nc-Si∶H（i）/c-Si（n）/nc-Si∶H（n＋）/Al异质结太阳电池进行了模拟,分别讨论了窗口层、本征层、界面态和背场对太阳电池性能参数的影响。模拟结果表明,厚度尽可能薄的p层能减少入射光及光生载流子在窗口层的损失,对应最佳的窗口层禁带宽度为1.95eV。本征层的引入主要是钝化异质结界面,降低界面态的影响,提高电池转换效率。合理的背场设计可提高电池的转换效率1.7个百分点左右,此时最佳的异质结太阳电池的性能参数为：开路电压Voc=696.1mV,短路电流密度Jsc=38.49mA/cm^2,填充因子FF=83.52%,转换效率η=22.38%。     

微晶硅薄膜太阳电池中孵化层研究

对甚高频等离子体增强化学气相沉积技术制备的微晶硅薄膜太阳电池进行了研究.喇曼测试结果显示:微晶硅薄膜太阳电池在p/i界面存在着一定的非晶孵化层.孵化层的厚度随硅烷浓度的增加或辉光功率的降低而增大.可以通过适当的硅烷浓度或适当的辉光功率来降低孵化层的厚度.     

中间带宽插入层对InGaN太阳能电池的影响

利用wxAMPS软件对吸收层In组分为0.2的非极性InGaN基P-I-N结构双异质结太阳能电池进行仿真,分别研究了在P-I结和I-N结处插入In_0.1 Ga_0.9N做为中间带宽插入层对太阳能电池效率的影响。通过仿真发现,随着P-I结处插入层厚度增加,太阳能电池效率先增加后减少,而随着I-N结处插入层厚度增加,太阳能电池效率递增,但厚度超过10 nm时,增加速率迅速减小。最后再利用仿真所得的最优数据设计出同时使用两种插入层的新结构电池,共15 nm的中间带宽插入层将电池效率从10.7%提高至11.2%。     

μc-SiC/poly-Si异质结太阳能电池制造中的一些技术分析

应用计算机数值模拟方法计算n＋（μc－SiC：H）／p（poly－Si）及n＋（μc－SiC∶H）／i（a－SiC∶H）／p（poly－Si）异质结太阳能电池中的电场强度分布，说明μc－SiC／poly－Si异质结电池制造中μc－SiC：H膜厚选择，进而对嵌入a-SiC∶H薄层的μc－SiC／poly－Si异质结太阳能电池设计进行分析，包括a－SiC∶H薄层N型掺杂效应，最后讨论μc－SiC／poly－Si太阳能电池稳定性。     

P型硅衬底异质结太阳电池的优化设计

采用Afors-het软件模拟分析了结构为TCO/a-Si:H(n)/a-Si:H(i)/c-Si(p)/a-Si:H(p+)/Ag的p型硅衬底异质结太阳电池的性能,研究了各层厚度、带隙、掺杂浓度以及界面态密度等结构参数和物理参数对电池性能的影响。通过模拟优化,结合理论分析和实际工艺,得到合适的各结构参数取值。采用厚度薄且掺杂高的窗口层,嵌入本征层以钝化异质结界面缺陷,合理利用背场对于少子的背反作用,获得了较佳的太阳电池综合性能:开路电压Voc为678.9mV、短路电流密度Jsc为38.33mA/cm2、填充因子FF为84.05%、转换效率η为21.87%。     

掺杂室沉积本征微晶硅材料及其在太阳能电池中的应用

在掺杂P室采用甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术,制备了不同硅烷浓度条件下的本征微晶硅薄膜.对薄膜电学特性和结构特性的测试结果分析表明:随硅烷浓度的增加,材料的光敏性先略微降低后提高,而晶化率的变化趋势与之相反;X射线衍射(XRD)测试表明材料具有(220)择优晶向.在P腔室中用VHF-PECVD方法制备单结微晶硅太阳能电池的i层和p层,其光电转换效率为4.7%,非晶硅/微晶硅叠层电池(底电池的p层和i层在P室沉积)的效率达8.5%.     

掺杂室沉积本征微晶硅材料及其在太阳能电池中的应用

在掺杂P室采用甚高频等离子体增强化学气相沉积（VHF—PECVD）技术,制备了不同硅烷浓度条件下的本征微晶硅薄膜．对薄膜电学特性和结构特性的测试结果分析表明：随硅烷浓度的增加,材料的光敏性先略微降低后提高,而晶化率的变化趋势与之相反;X射线衍射（xRD）测试表明材料具有（220）择优晶向．在P腔室中用VHF—PECVD方法制备单结微晶硅太阳能电池的i层和p层,其光电转换效率为4．7％,非晶硅／微晶硅叠层电池（底电池的p层和i层在P室沉积）的效率达8．5％．