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相似文献
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1.
基于产线工艺制备了纳米绒面多晶硅太阳电池,并表征其光电转换性能。研究结果表明:相对传统微米绒坑,纳米绒面能够提升多晶硅太阳电池的短路电流,相应的光电转换效率绝对值提升大于0.4%,产线均值光电转换效率超过了19.1%。结合漫反射光谱和外量子效率测试结果,改进的光电转换的原因归结为纳米绒面能够有效地诱捕短波和长波太阳光子,增强短波和长波太阳光响应。本研究证实纳米绒面多晶硅太阳电池可利用产线工艺制备且具有较高的光电转换效率,能够实现产业化。  相似文献   

2.
为进一步提高YVO_4材料的下转换发光性能,在改进后的溶胶-凝胶法制备的YVO_4∶Eu~(3+)中,通过掺入Bi~(3+)来拓宽其在紫外波段的光谱吸收并提高其发光强度,通过掺入P~(5+)达到以PO_4~(3-)部分取代VO_4~(3-)来改善YVO_4∶Eu~(3+)的光输出稳定性及温度猝灭特性的目的。研究表明,掺入的Bi~(3+)和P~(5+)可成功取代YVO_4晶格中的Y~(3+)和V~(5+)。当Bi~(3+)掺入量较少时,样品仍然为四方晶系,Bi~(3+)较好地取代了Y~(3+)的晶格位置,形成单相的晶体结构。而在掺入少量的P~(5+)之后,YVO_4与YPO_4之间形成了均匀的固溶体。在350 nm激发光源作用下,当Bi~(3+)和P5+掺杂摩尔分数分别为0.04和0.10时,发光强度达到最大,特别是YV0.90P0.10O4∶0.05Eu~(3+)在619 nm处的发光强度要比YVO_4∶0.05Eu~(3+)的发光强度增大1.9倍。  相似文献   

3.
染料敏化纳米薄膜太阳电池实验研究   总被引:10,自引:0,他引:10       下载免费PDF全文
染料敏化纳米薄膜太阳电池(DSCs)的性能主要是由纳米多孔TiO22薄膜、染 料光敏化剂 、电解质、反电极(光阴极)等几个主要部分决定的.通过优化DSCs各项关键技术和材料的 性能,并通过小面积DSCs的系列实验和优化组合实验来检测各项参数对DSCs性能的影响,获 得在光照1个太阳(AM15)下,光电转换效率达到895%.这为进行产业化制备大面积DSCs 打下了良好基础. 关键词: 染料敏化 太阳电池 优化 效率  相似文献   

4.
掺钇二氧化锆薄膜制备及其特性测量   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
采用电子束蒸发法在室温下制备出掺钇二氧化锆薄膜.借助紫外分光光度计、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)方法研究了薄膜的透射率、表面结构.同时研究了不同退火温度下对薄膜光学性质的影响.研究的结果表明:退火温度的增加,使得二氧化锆薄膜的漏电流增大,从而导致其热稳定性变差.不同浓度三氧化二钇的掺杂对其透射率影响很小.  相似文献   

5.
文章对CdTe薄膜太阳电池中的4个关键科学问题进行了讨论,并对电池器件的性能进行了研究,其中包括高质量硫化镉薄膜、背接触层、CdS/CdTe界面和CdCl2热处理性能的研究.文章作者研究了背电极接触层中Cu掺杂含量对电池性能的影响,通过改变背接触层中Cu的含量,可以改变Cu与Te反应产生的物相成分,从而发现以Cu1.4Te为主导的背接触缓冲层能有效地减少电池I—V曲线中的“翻转”(roll-over)现象,同时能有效地降低背接触势垒.此外,还研究了CdS/CdTe界面的CdCl2热处理反应,发现当热处理温度高于350℃时,CdS与CdTe之间的互扩散开始发生,此温度对应于CdS由立方相转变为六方相;而在550℃热处理后,S和Te互扩散形成的CdSxTe1-x化合物,其x值高达11%.通过优化电池制备工艺,获得了在AMl.5标准光源下高达14.6%的CdTe电池转换效率.  相似文献   

6.
王德亮  白治中  杨瑞龙  侯泽荣 《物理》2013,42(05):346-352
文章对CdTe薄膜太阳电池中的4个关键科学问题进行了讨论,并对电池器件的性能进行了研究,其中包括高质量硫化镉薄膜、背接触层、CdS/CdTe界面和CdCl2热处理性能的研究。文章作者研究了背电极接触层中Cu掺杂含量对电池性能的影响,通过改变背接触层中Cu的含量,可以改变Cu与Te反应产生的物相成分,从而发现以Cu1.4Te为主导的背接触缓冲层能有效地减少电池I—V 曲线中的“翻转”(roll-over)现象,同时能有效地降低背接触势垒。此外,还研究了CdS/CdTe界面的CdCl2热处理反应,发现当热处理温度高于350℃时,CdS与CdTe之间的互扩散开始发生,此温度对应于CdS由立方相转变为六方相;而在550℃热处理后,S 和Te 互扩散形成的CdSxTe1-x 化合物,其x 值高达11%。通过优化电池制备工艺,获得了在AM1.5标准光源下高达14.6%的CdTe电池转换效率。  相似文献   

7.
硒化锑(Sb2Se3)具有低毒、原材料丰富和光电性能优异等优点,被认为是最具有发展潜力的薄膜太阳电池光吸收层材料之一.但目前Sb2Se3薄膜太阳电池光电转换效率与碲化镉、铜铟镓硒和钙钛矿等太阳电池相比仍存在较大差距.限制Sb2Se3薄膜太阳电池光电转换效率进一步提升的关键因素之一是,太阳电池结构中Mo背电极和Sb2Se3薄膜构建的背接触界面处容易形成较高的势垒,降低载流子的抽取效率.本工作则对Mo背电极进行热处理生成缓冲层MoO2薄膜,发现缓冲层MoO2的引入,可有效地促进Sb2Se3薄膜的择优取向生长,同时实现太阳电池Mo/MoO2/Sb2Se3背接触势垒降低,相应的填充因子、开路电压和短路电流密度均获得显著提高,构建的太阳电池光电转换效率从5.04%提升至7.05%.  相似文献   

8.
方昕  沈文忠 《物理学报》2011,60(8):88801-088801
认识及控制多晶硅中杂质行为对于实现低成本、高效率多晶硅太阳电池有着重要的意义.利用红外光谱技术研究了定向凝固多晶硅锭中不同部位材料热处理前后的氧浓度、碳浓度变化,结合少子寿命、光电转换效率、内量子效率等电池性能,探索不同含量的氧、碳杂质对电池性能影响的物理机制.提出一种考虑碳影响的氧沉淀生长模型,并模拟了热处理后氧沉淀的尺寸分布和数量.研究发现,碳除了使利用硅锭顶部材料制备得到的电池转换效率降低外,还是决定氧沉淀作用的重要因素.由于碳含量多造成中部材料氧沉淀的尺寸大、数量多,引起缺陷,增加复合,而碳在底部 关键词: 氧 碳 太阳电池 转换效率  相似文献   

9.
红光激发下掺Ho3+氟化物薄膜的上转换发光   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用激光脉冲沉淀法制备了稀土Ho~(3 )掺杂的氟化物薄膜。观测到处于薄膜中的Ho~(3 )离子在632.8nm红光激发下的上转换发射。这些上转换发射包括:~5S_2→~5I_7,~5F_4→~5I_7和~5S_2→~5I_8。  相似文献   

10.
毛鑫光  王俊  沈杰 《物理学报》2014,63(8):87803-087803
采用射频磁控溅射法制备得到Er~(3+)/Yb~(3+)TiO_2薄膜,980 nm的抽运源作用下上转换可以得到490 nm的绿光和670 nm的红光,上转换红、绿光发光强度受到烧绿石Er_xYb_(2-x)Ti_2O_7晶体的生成以及Er~(3+)/Yb~(3+)掺杂浓度的影响,实验表明,适量共掺杂Er~(3+)/Yb~(3+)可明显增强上转换发光,Er~(3+)在上转换发光中起主要作用,而引入敏化离子Yb~(3+)可以大大提高上转换发光效率,磁控溅射法制备的TiO_2薄膜声子态密度较小,从而抑制了无辐射跃迁过程,导致490nm绿光形成以及红光强度大于绿光强度。  相似文献   

11.
We study the respective influence of haze and free carrier absorption (FCA) of transparent front electrodes on the photogenerated current of micromorph thin film silicon solar cells. To decouple the haze and FCA we develop bi‐layer front electrodes: a flat indium tin oxide layer assures conduction and allows us to tune FCA while the haze is adjusted by varying the thickness of a highly transparent rough ZnO layer. We show how a minimum amount of FCA leads only to a few percents absorption for a single light path but to a strong reduction of the cell current in the infrared part of the spectrum. Conversely, a current enhancement is shown with increasing front electrode haze up to a saturation of the current gain. This saturation correlates remarkably well with the haze of the front electrode calculated in silicon. This allows us to clarify the requirements for the front electrodes of micromorph cells. (© 2010 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)  相似文献   

12.
硒化锑薄膜太阳电池的模拟与结构优化研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
曹宇  祝新运  陈翰博  王长刚  张鑫童  侯秉东  申明仁  周静 《物理学报》2018,67(24):247301-247301
采用wx-AMPS模拟软件对硒化锑(Sb_2Se_3)薄膜太阳电池进行建模仿真,将CdS, ZnO和Sn02的模型应用到Sb_2Se_3太阳电池的电子传输层中.结果显示,应用CdS和ZnO都能实现较高的器件性能,并发现电子传输层电子亲和势(Xe-ETL)的变化能够调节Sb_2Se_3太阳电池内部的电场分布,是影响器件性能的关键参数之一.过高或者过低的Xe-ETL都会使电池的填充因子降低,导致电池性能劣化.当Xe-ETL为4.2eV时,厚度为0.6μm的Sb_2Se_3太阳电池取得了最优的7.87%的转换效率.应用优化好的器件模型,在不考虑Sb_2Se_3层缺陷态的理想情况下,厚度为3μm的Sb_2Se_3太阳电池的转换效率可以达到16.55%(短路电流密度J_(SC)=34.88 mA/cm~2、开路电压V_(OC)=0.59 V、填充因子FF=80.40%).以上模拟结果表明,Sb_2Se_3薄膜太阳电池在简单的器件结构下就能够获得优异的光电性能,具有较高的应用潜力.  相似文献   

13.
于晓明  赵静  侯国付  张建军  张晓丹  赵颖 《物理学报》2013,62(12):120101-120101
对于硅薄膜太阳电池来说, 无论是PIN型还是NIP型太阳电池, 采用绒面陷光结构来提高入射光的有效利用率是提高太阳电池效率的重要方法之一.本文采用标度相干理论对PIN和NIP型电池的绒面结构的陷光性能进行了数值模拟. 结果表明: PIN电池中前电极和NIP电池中背电极衬底粗糙度分别为160和40 nm时可获得理想的陷光效果; 在不同粗糙度背电极衬底上制备a-SiGe:H电池发现, 使用40和61.5 nm 背电极可获得相当的短路电流密度, 理论分析和实验得到了一致的结果. 关键词: 陷光结构 光散射能力 标量相干理论 硅基薄膜太阳电池  相似文献   

14.
提高微晶硅薄膜太阳电池效率的研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术制备了系列微晶硅薄膜太阳电池,指出了气体总流量和背反射电极的类型对电池性能参数的影响.电池的I-V测试结果表明:随反应气体总流量的增加,对应电池的短路电流密度、开路电压和填充因子都有很大程度的提高,结果使得电池的光电转换效率得以提高.另外,ZnO/Ag/Al背反射电极能明显提高电池的短路电流密度,进而也提高了电池的光电转换效率.对气体总流量和背反射电极类型影响电池效率的原因进行了分析. 关键词: 微晶硅薄膜太阳电池 气体流量 ZnO/Ag/Al背反射电极  相似文献   

15.
Pure 2% and 4% Ag-doped ZnO thin films have been synthesized on glass substrates by sol–gel method. The structure, morphology and optical properties of the samples have been studied by X-ray diffractometer (XRD), scanning probe microscope, UV–vis spectrophotometer, respectively. The XRD result shows that the pure ZnO has a wurtzite hexagonal structure, no phase segregation is observed. The surface morphology of pure ZnO thin film shows that the grains are growing preferentially along the c-axis orientation perpendicular to the substrates. The transmittance spectra reveal that all samples have high transmittance above 90% in visible region. With Ag doping content increase, a red shift is observed. The performance of Ag-doped ZnO films using in thin film solar cells are simulated. The results show that 4% Ag-doped ZnO thin film can greatly improve the absorption of the cells. Compare to pure ZnO, solar cell's energy conversion efficiency improvement of 2.47% is obtained with 4% Ag doped ZnO thin film.  相似文献   

16.
Cu2ZnSnS4 (CZTS) and its related materials such as Cu2ZnSnSe4 (CZTSe) and Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSSe) have attracted considerable attention as an absorber material for thin film solar cells due to the non‐toxicity, elemental abundance, and large production capacity of their constituents. Despite the similarities between CZTS‐based materials and Cu(In,Ga)Se2(CIGS), the record efficiency of CZTS‐based solar cells remains significantly lower than that of CIGS solar cells. Considering that the difference between the two lies in the choice of the absorber material, the cause of the lower efficiency of CZTS‐based solar cells can be isolated to the issues associated with CZTS‐based materials and their related interfaces. Herein, these issues and the work done to understand and resolve them is reviewed. Unlike existing review papers, every unique region of CZTS‐based solar cells that contributes to its lower efficiency, namely: (1) the bulk of the absorber, (2) the grain boundaries of the absorber, (3) the absorber/buffer layer interface, and (4) the absorber/back contact interface are surveyed. This review also intends to identify the major unresolved issues and the potential improvement approaches of realizing sizable improvements in the solar cells' efficiency, thus providing a guide as to where research efforts should be focused. (© 2014 WILEY‐VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim)  相似文献   

17.
Thin film solar cells have the potential to significantly reduce the cost of photovoltaics. Light trapping is crucial to such a thin film silicon solar cell because of a low absorption coefficient due to its indirect band gap. In this paper, we investigate the suitability of surface plasmon resonance Ag nanoparticles for enhancing optical absorption in the thin film solar cell. For evaluating the transmittance capability of Ag nanoparticles and the conventional antireflection film, an enhanced transmittance factor is introduced. We find that under the solar spectrum AM1.5, the transmittance of Ag nanoparticles with radius over 160 nm is equivalent to that of conventional textured antireflection film, and its effect is better than that of the planar antireflection film. The influence of the surrounding medium is also discussed.  相似文献   

18.
肖光辉  覃海  蓝劾  叶健  杨明生  潘龙法 《应用光学》2011,32(5):1016-1021
 非晶硅薄膜太阳能电池制备过程中的激光刻线工艺要求刻线宽度在30 μm~50 μm之间,死区范围小于300 μm,刻线深度符合工艺要求。这不仅要求激光器具有较高的光束质量,而且要求光学系统具有较高的成像质量和较宽的焦深。设计了单激光器四分光路的激光刻线系统。采用设计的激光刻线装置,在1 400 mm×1 100 mm×3.2 mm玻璃基板上进行刻线试验,分别得到刻线P1,P2,P3的线宽为35 μm,50 μm和45 μm,死区范围(P1至P3的距离)为287 μm,最终深度分别为0.98 μm,0.24 μm和0.58 μm,刻线宽度和深度均符合薄膜太阳能电池制备工艺要求。  相似文献   

19.
We present an optimized contacting scheme for multicrystalline silicon thin film solar cells on glass based on epitaxially crystallized emitters with a thin Al2O3 layer and a silver back reflector. In a first step a 6.5 µm thick amorphous silicon absorber layer is crystallized by a diode laser. In a second step a thin silicon emitter layer is epitaxially crystallized by an excimer laser. The emitter is covered by an Al2O3 layer with a thickness ranging from 1.0 nm to 2.5 nm, which passivates the surface and acts as a tunnel barrier. On top of the Al2O3 layer a 90–100 nm thick silver back reflector is deposited. The Al2O3 layer was found to have an optimal thickness of 1.5 nm resulting in solar cells with back reflector that achieve a maximum open‐circuit voltage of 567 mV, a short‐circuit current density of 27.9 mA/cm2, and an efficiency of 10.9%. (© 2015 WILEY‐VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim)  相似文献   

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