1.7 MeV电子辐照对CdTe太阳电池电流传输特性影响的图谱分析

研究了1.7 MeV的电子辐照对具有Anti-radiation glass/ITO/ZnO/CdS/CdTe/ZnTe/ZnTe∶Cu/Ni结构的碲化镉多晶薄膜太阳电池器件性能的影响。 抗辐照玻璃的使用, 有效防止了普通玻璃受辐照后性能变化对测试结果的影响。 利用光、 暗I-V, C-V, QE, AS等测试手段, 分析了包括开路电压、 短路电流、 转换效率在内的电池性能。 通过对比研究暗电流密度、 分析了辐照对电池电流传输特性的影响。 辐照后短路电流下降很大, 电池效率明显降低。 反向饱和电流密度有所增加, 表明太阳电池的pn结特性受到损伤, 而二极管理想因子几乎不变, 说明太阳电池电流的输运机制未发生了变化。 量子效率曲线证明是由于太阳电池结区损伤影响了光生载流子的收集。 辐照使载流子浓度下降为原来的40.6%。 导纳谱研究最终发生辐照会引入Cd2+缺陷能级, 其位置为Et-Ev=(0.58±0.02)eV, 俘获截面为1.78×10-16 cm2, 表明辐照会影响光生载流子的产生, 增加了载流子复合的概率, 使得反向暗电流增大, 最终导致电池的短路电流衰减。     

染料敏化太阳电池内部光路折转对电子传输特性的影响

基于染料敏化太阳电池(DSC)光阳极的反射层结构,建立了含有 光路折转的电子连续性方程.计算和分析了不同吸收条件和反射条件下的调制光 电流频率响应特性,研究了DSC内部光路折转对电子传输特性的影响.通过不同膜 厚的强度调制光电流谱 测试表明, 建立的模型反映了DSC内部光路折转时调制光电流频率 响应.动力学研究结果表明, 在含有反射层的DSC中,电子传输动力学过程依赖 于光吸收系数、薄膜厚度以及大颗粒反射能力等因素. DSC内部光路折转导 致较深陷阱被电子填充,缩短了电子在陷阱中的停留时间, 减小了俘获/脱俘影响, 使电子传输过程加快.     

用光电子能谱研究CdTe太阳电池的背接触特性

CdTe太阳电池的背电极须采用高功函数金属。通过采用光电子能谱(XPS)分析了高功函数金属Au和Ni分别作为背电极的CdTe太阳电池背接触特性,发现在背电极剥离后,Au在ZnTe/ZnTe∶Cu背接触层表面以Au单质形式存在,扩散深度较浅;Ni扩散到ZnTe/ZnTe∶Cu复合层的深度比Au大,且大多呈离子态,与ZnTe/ZnTe∶Cu复合层中的富Te离子形成Ni_xTe,提高了掺杂浓度,使电池性能获得改善。在两样品中还发现,不论是Te的峰还是Zn的峰,其峰的位移变化都很小,说明两样品中Te和Zn的存在形式没有发生变化。     

TiO2颗粒尺寸对染料敏化太阳电池内电子输运特性影响研究

采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)研究了染料敏化太阳电池(DSC)内部电子传输和背反应动力学特性.在纳米TiO2薄膜厚度相同的情况下,借助于IMPS/IMVS测量了由3种不同TiO2颗粒尺寸大小薄膜制备出DSC的电荷传输特征参数值.IMPS/IMVS理论模型拟合实验测量数据的结果表明:在不同入射光强下,随着颗粒尺寸的增大,电子扩散系数(Dn)增大,而电子寿命(τn)减小,电子传输时间(τd)也减小.Dn随颗粒尺寸增大而增加归因于薄膜表面积的减小,而τn减小可以通过缺陷之间的跃迁频率来解释,τd减小是由于TiO2薄膜内缺陷浓度减小而导致的.     

TiCl4处理多孔薄膜对染料敏化太阳电池中电子传输特性影响研究

借助于强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)技术,研究了纳米TiO₂多孔薄膜在TiCl₄溶液处理后组装成的染料敏化太阳电池(DSC)中电子传输和背反应动力学特性. 研究表明:纳米TiO₂多孔薄膜经TiCl₄溶液处理后,电池中暗电流减小,电子寿命τ_n明显延长,电子传输时间τ_d缩短,电子有效扩散系数D_n增大,电子扩散长度L_n值升高,入射单色光子/电子转化效率η_IPCE增加,光生电荷量Q_oc显著增加. 文章从微观层面上研究了TiCl₄溶液处理纳米TiO₂多孔薄膜对DSC内部电子的产生、传输和复合过程的影响,从而很好地解释了电池光伏性能随TiCl₄溶液处理的变化关系. 关键词： 4')" href="#">TiCl₄ 电子传输 染料敏化 太阳电池     

十二烷二酸修饰TiO_2电子传输层改善钙钛矿太阳电池的电流特性

在经典的平面异质结钙钛矿太阳电池中,TiO_2致密层的电子传输性能一直是获得优异光伏性能的决定性因素之一.相较于spriro-OMe TAD等常见的空穴传输材料优异的空穴传输能力,作为电子传输材料的TiO_2的导电性较弱,无法形成良好的电荷匹配.为了解决这个问题,我们使用自组装的十二烷二酸(DDDA)单分子层来修饰TiO_2致密层的表面,TiO_2致密层的导电性能得到大幅提升,并且其能带结构得到优化,促进了电子传输,降低了电子积聚和载流子复合,使得电池的短路电流密度(JSC)从修饰前的20.34 mA·cm~(-2)提升至修饰后的23.28 mA·cm~(-2),进而使得电池在标准测量条件下的光电能量转换效率从14.17%提升至15.92%.同时还发现,通过DDDA修饰TiO_2致密层,所制备的器件的光稳定性显著提升,器件未封装暴露在AM 1.5光强100 mW·cm~(-2)的模拟太阳光下超过720 min,保持初始效率的71%以上且趋于稳定.     

不同温度下制备的CdTe薄膜对太阳电池光电性能的影响

在不同温度下用近空间升华法（CSS）制备了CdTe多晶薄膜,结合I-V,C-V特性及深能级瞬态谱研究了不同温度制备的CdTe薄膜对CdS/CdTe太阳电池性能的影响.结果表明,制备温度对电池组件的开路电压影响不大,对短路电流和填充因子有影响,CdTe薄膜的深中心对温度和频率的响应基本一致.580℃制备的样品暗饱和电流密度最小,载流子浓度较高,光电特性较好,而且空穴陷阱浓度较低,深中心复合作用较小.在此研究基础上制备出了面积为300 mm×400 mm 关键词： 制备温度 CdTe薄膜 深能级瞬态谱（DLTS） CdS/CdTe太阳电池     

热处理及灯光辐照对单晶硅太阳电池输出特性影响的相关研究

对单晶硅太阳电池进行150℃、200℃的热处理,发现其输出特性有所提高。将单晶硅太阳电池在灯光下辐照12小时,在灯光辐照过程中,样品的转换效率随光照时间的增加而呈总体下降的态势,且下降一定程度后转换效率基本不变,对辐照过的样品分别进行150℃、200℃的热处理,热处理后的电池样品的转换效率得到了回复。     

CdTe太阳电池的不同背电极和背接触层的特性研究

用Ni替代Au来作为CdTe太阳电池的背电极，比较了Ni,Ni/Au,Au/Ni及Au背电极对电池性能的影响.发现Ni作为背电极和ZnTe/ZnTe:Cu复合层接触，电池的开路电压V_oc略有降低，填充因子FF有增有减，变化幅度不大，但因短路电流I_sc有较大的提高，转换效率η平均增长4％.测试了不同背电极的CdTe太阳电池的暗I-V和C-V特性，对背电极剥离后的样品进行了XPS测试分析.结果表明，Ni扩散到ZnTe/ZnTe:Cu复合层的深度比Au多，且大多呈离子态，与ZnTe/ZnTe:Cu复合层中的富Te离子形成Ni_xTe，提高了掺杂浓度，使电池性能获得改善. 关键词： 金属背电极 复合背接触层 转换效率 CdTe太阳电池     

图谱分析退火对CdTe多晶薄膜性能影响

对近空间蒸发系统制备的同一CdTe薄膜进行分割并在不同条件下进行退火,通过XRD、SEM、电导温度关系以及XPS等研究退火后薄膜结构,各元素含量分布以及价态变化。结果表明：刚沉积的CdTe薄膜呈立方相,沿(111)明显的择优取向,退火后(111)(220)(311)等峰的强度有不同程度的增强。晶粒长大,晶界减小,降低通过晶界载流子复合概率,降低暗电导激活能,改善电池的并联电阻和漏电流。XPS测试表明样品中存在碲的氧化物,而且随着刻蚀深度的增加氧化物明显减少。通过分析,认为样品中可能存在TeClO₂的结构单元,导致薄膜性能的改变。样品表面氧元素含量较多,随着刻蚀深度的增加,氯氧2种元素的含量明显减少,而且氯元素在样品中达到了稳定的分布。     

TiO2颗粒尺寸对染料敏化太阳电池内电子输运特性影响研究

采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)研究了染料敏化太阳电池(DSC)内部电子传输和背反应动力学特性.在纳米TiO₂薄膜厚度相同的情况下,借助于IMPS/IMVS测量了由3种不同TiO₂颗粒尺寸大小薄膜制备出DSC的电荷传输特征参数值.IMPS/IMVS理论模型拟合实验测量数据的结果表明：在不同入射光强下,随着颗粒尺寸的增大,电子扩散系数(D_n)增大,而电子寿命(τ_n 关键词： 染料敏化 太阳电池 IMPS/IMVS 电子传输     

GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的电子辐照损伤效应

研究了1 MeV和1.8 MeV电子辐照下GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的辐照损伤效应.电学性能研究结果表明,GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的开路电压、短路电流和最大功率随辐照剂量的增加发生明显衰降,在1 MeV电子辐照下剂量为1×10¹⁵cm^-2时,与辐照前相比最大功率衰降了17.7%.暗I-V特性分析表明,高能电子辐照下三结电池串、并联电阻的变化是引起太阳电池电学性能衰降的重要原因.光谱响应分析结果表明,GaInP 关键词： GaInP/GaAs/Ge太阳电池 电子辐照 电学性能 光谱响应     

100 keV质子辐照对空间GaAs/Ge太阳电池光电效应的影响

利用空间环境模拟设备,用固定能量为100keV、注量为1×10⁹—3×10¹²cm^-2的质子,对空间实用GaAs/Ge太阳电池进行了辐照试验.利用伏安(I-V)特性、光谱响应和光致发光(PL)光谱测试,研究分析了电池的光电效应.试验表明,电池的各种电性能参数如短路电流(I_sc)、开路电压(V_oc)、最大输出功率(P_{m< 关键词： GaAs/Ge太阳电池 质子辐照 光电效应}     

电子辐照对掺铒单模光纤损耗特性的影响

本文介绍了掺铒(Er³⁺)单模光纤电子辐照特性,测量了辐照前后和退火后的光纤参数。发现在0.80-1.60μm范围内辐照引起的损耗很大,在0.80-1.20μm短波部分辐照损耗遵循L_UV=0.342exp[E/0.166];而1.20-1.60μm长波部分遵循L_IR=2.2·10⁴exp[-6.08E](E的单位为eV)。120℃退火60h可使长波辐照损耗减少,但0.80μm附近的损耗反而增加。最后讨论了辐照损耗的机理 关键词：     

电子辐照改性PAN/PEO基体凝胶电解质对染料敏化太阳电池性能的提高

采用电子束（EB）对聚丙烯腈/聚氧化乙烯（PAN/PEO）凝胶电解质进行了剂量为13～260 kGy的辐照, 并对辐照改性的电解质组装的染料敏化太阳电池(DSSC)进行了性能测量。 结果表明, 改性后的DSSC的光电转化效率比改性前的高; 并且随EB辐照剂量的增加, DSSC效率先迅速增加(0～65 kGy), 然后缓慢减小(65～130 kGy)直至趋于一个平衡值(130～260 kGy)。 提升DSSC效率的最佳辐照剂量为65 kGy, 此时效率提高了约36%。 对比DSSC短路电流、 开路电压和填充因子随辐照剂量的变化, 发现DSSC效率的提高主要是由短路电流的提高引起的。 测量表明, 辐照改性后的DSSC时间稳定性得到了改善, 并且辐照剂量越高, 稳定性的改善越明显。 In this work, PAN/PEO (polyacrylonitrile/polyethylene oxide) based gel electrolyte was irradiated by electron beam (EB) with dose from 13 to 260 kGy. Then, DSSC (dye sensitized solar cell) was fabricated by the irradiated electrolyte and characterized. The results show that the efficiency of the DSSC fabricated by irradiated electrolyte is promoted comparing with DSSC fabricated by un irradiated electrolyte. And with irradiation dose increasing, the DSSC efficiency increases rapidly at first (0～65 kGy), then, drops down slowly (65～130 kGy), finally trends to a stable value (130～260 kGy). It indicates that there is an optimal irradiation dose, at which the promotion of DSSC efficiency is the highest, approximate 36%. Observed from the change of short circuit current, open circuit voltage and fill factor, short circuit current promotion by EB irradiation is found to be the main reason of DSSC performance promotion. The time stability measurement of the DSSC indicates that EB irradiation on PAN/PEO electrolyte reduces the loss of efficiency and the limiting effects become more apparent as the irradiation dose increases.     

1 MeV电子辐照对短波Hg1-xCdxTe光伏探测器的影响

研究了1 MeV电子辐照对短波Hg1-xCdxTe光伏探测器的影响。通过测试电子辐照前后光伏探测器的响应光谱、信号、噪声、暗电流等性能参数,分析了电子辐照对HgxCdxTe光伏器件的影响机制。实验结果发现：电子辐照后器件响应光谱在短波处有变窄的趋势,但响应峰值波长和截止波长基本无变化;随着辐照剂量的增加,通过p-n结的暗电流有所增加,光伏器件的探测率有减小的趋势。     

1 MeV电子辐照对短波Hg1-xCdxTe光伏探测器的影响

 研究了1 MeV电子辐照对短波Hg_1-xCd_xTe光伏探测器的影响。通过测试电子辐照前后光伏探测器的响应光谱、信号、噪声、暗电流等性能参数，分析了电子辐照对Hg_xCdxTe光伏器件的影响机制。实验结果发现：电子辐照后器件响应光谱在短波处有变窄的趋势，但响应峰值波长和截止波长基本无变化；随着辐照剂量的增加，通过p-n结的暗电流有所增加，光伏器件的探测率有减小的趋势。     

1 MeV电子辐照下晶格匹配与晶格失配GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池辐射效应研究

对采用MOCVD方法制备的晶格匹配(LM)与晶格失配(UMM)GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池进行了1MeV电子辐射效应研究。结果表明:在电子辐照下,两种电池的I-V特性参数(开路电压Voc,短路电流Isc,最大输出功率Pmax)均发生衰降,且晶格失配电池的I-V特性参数衰降均大于晶格匹配电池。在光谱响应方面,对于顶电池,晶格匹配电池的衰降大于晶格失配电池;而中间电池则前者衰降小于后者;另外,Ge底电池的光谱响应表现特殊,辐照后光谱响应变强。     

染料敏化太阳电池中TiO2膜内电子传输和背反应特性研究

采用强度调制光电流谱(IMPS)和强度调制光电压谱(IMVS)研究电池内部电子传输机理和电子背反应动力学特性.利用理论表达式对不同TiO2多孔膜厚度(d)的电池实验数据进行了拟合,得到了电池的吸收系数(a)、电子扩散系数(Dn)、电子寿命(τn)、电子传输时间(τd)和入射单色光光电转化效率(IPCE)等微观参数的数值.研究表明:膜薄有利于加快电子传输,膜厚有利于提高光生电子浓度,进而从微观层面上研究了薄膜厚度对于电池内部电子产生、传输和复合过程的影响.