染料敏化太阳电池光阳极修饰的机理研究

为改善染料敏化太阳电池(DSC)的光电性能,采用TiO2溶胶以3种不同方式修饰DSC的光阳极.采用强度调制光电流/光电压谱(IMPS/IMVS)技术研究了溶胶修饰对电子传输与复合特性的影响.在等效电路的基础上采用数值拟合方法对系统电阻Rs及并联电阻Rsh进行计算.结果表明:溶胶修饰光阳极有效地增大了电子寿命τn,缩短了电子传输平均时间τd,增大了光生电荷电量Qoc,提高了电子收集效率ηc.溶胶修饰后DSC等效电路中Rs减小,Rsh增大.研究表明,溶胶修饰有效地改善了光生电子的产生、注入、传输以及收集性能,提高了DSC效率.     

铜铟镓硒薄膜太阳电池的应力问题

分析了铜铟镓硒(CIGS)太阳电池的总应力来自于单层膜中的沉积应力及膜层界面间的相互作用. 计算得出Mo薄膜与CIGS薄膜界面晶格失配度最大,表明相对于其他界面,该界面的应力值较大. 而作为缓冲层的CdS薄膜有效地改善了吸收层CIGS薄膜与窗口层ZnO薄膜之间的界面应力. 而对于柔性衬底材料的PI薄膜,如何解决因其较大的热膨胀系数造成的热应力,将成为制备高效柔性CIGS薄膜太阳电池的关键技术.     

电子束辐照纳米TiO2多孔薄膜及在太阳电池中的应用

用电子束辐照了纳米TiO2多孔薄膜,并将其应用于染料敏化太阳电池,结果表明,电子束辐照可以提高太阳电池的短路电流,而开路电压基本不变.运用XRD分析了电子束辐照前后纳米TiO2多孔薄膜的晶型和晶粒度,发现电子束辐照不会造成纳米TiO2由锐钛矿相向金红石相转变,其晶粒度随电子束辐照注量的增加,存在着先增大、再减小,然后再增大的趋势.运用XPS分析了电子束辐照前后纳米TiO2多孔薄膜中Ti、O的化学状态,说明电子束辐照主要是使纳米TiO2多孔薄膜中氧充足状态的O1s逐渐减少,而不是通过Ti3+来改善太阳电池的性能.     

GaAs太阳电池减反射膜的设计

利用实际测量的光谱响应结果来对GaAs单结太阳电池减反射膜进行设计优化. 先初步设计单结GaAs太阳电池SiN减反射膜厚度,然后太阳电池片样品进行光谱响应测量. 利用实际测量的光谱响应结果推算电池样品在AM1.5条件下的无反射时光谱响应,根据计算的结果来对GaAs单结太阳电池减反射膜厚度进行设计优化. 优化结果表明83nm为GaAs单结太阳电池单层减反射膜厚度的最优值.     

锗片清洗工艺对太阳电池性能影响的研究

随着砷化镓太阳电池对锗片的需求,免清洗锗片的需求日益增加.本文在试验的基础上阐述了锗单晶抛光片的清洗机理.通过对锗抛光片表面有机物和颗粒的去除技术研究,建立了超薄锗单晶抛光片的清洗工艺,利用该清洗工艺制备的锗抛光片完全满足了空间岛效太阳电池的使用要求.     

晶体硅太阳电池缺陷分析

晶体硅太阳电池的出现,为人们生活提供了新的便利,但是这种电池在使用中也存在一定缺陷.该文主要对晶体硅太阳电池缺陷进行分析,总结了晶体硅太阳电池的缺陷分类评价体系,从体系标准和缺陷类型的角度,列出常见的缺陷判定方法,然后对两种典型缺陷进行分析,主要有边缘漏电和裂纹,通过这种方式能够使相关人员更加快捷的掌握电池的具体情况,采取相应措施,确保晶体硅太阳电池的问题能够得到及时的修复,解决存在的隐患,让晶体硅太阳电池在使用中更加安全.     

基于喷涂工艺的反向聚合物太阳电池的制备

本文采用喷涂工艺制备了结构为Glass or PET/ITO/ZnO/P3HT∶PCBM/VOX/Ag的刚性或柔性反向聚合物太阳电池,其效率可与正向电池相媲美.首先将TIPD喷涂在ITO基底上作为电子传输层,然后依次喷涂P3HT∶PCBM溶液和氧化钒前驱体溶液(VOx),最后蒸镀150 nm的银作为阳极.结果表明:在一定厚度范围内,器件效率对厚度不敏感,易于大面积工艺制备;VOx层可以显著提高器件效率,然而过厚将会导致器件短路电流急剧下降.通过优化喷涂参数和热退火处理,获得了1.7％的器件效率.     

钝化硅太阳电池减反射模的研究

从多层膜系在某一波长的反射率的计算原理和计算方法入手，采用等效分界面和权重反射率Ｒｗ的概念，给出了多层膜系优化的普适方法。具体计算了钝化太阳电池的单层减反射膜和双层减反射模的优化设计，给出了常用减反射材料的最佳膜厚值，并得出结论：双层膜的减反效果优于单层膜，平面双层减反射膜的权重反射率Ｒｗ小于６％，加微槽结构后降至２％以下。     

铸造多晶硅的吸杂

吸杂是减少多晶硅中有害金属杂质的一种有效手段.比较了在800℃、900℃和1 000℃条件下经2 h的磷吸杂、铝吸杂和磷铝共吸杂处理后的多晶硅少子寿命、电性能差异.实验结果表明,磷铝共吸杂少子寿命的增加比仅用磷、铝单独吸杂都明显,但3种吸杂方式对太阳电池电性能都没太大影响;同时发现退火到700℃的热处理并不能有效地改善磷吸杂效果.     

染料敏化太阳电池稳态平衡特性研究

建立了染料敏化太阳电池稳态平衡条件下的动力学模型.研究了电子扩散长度L、光吸收系数α、薄膜厚度d 等参数对其电子浓度分布特性及开路电压的影响,将理论模拟结果与实验结果进行了对比,较好的一致性说明了该模型的可靠性.     

5～20MeV高能质子辐照对空间实用GaAs/Ge太阳电池性能的影响

用能量为5～20MeV,注量为1×109～7×1013cm-2的高能质子对空间实用GaAs/Ge太阳电池进行辐照,得到了其性能随质子能量和注量的变化关系,并对变化关系进行了能损模拟分析.结果表明:注量低于1×109cm-2的质子辐照不会引起太阳电池性能的变化;当注量增加为3×1012cm-2时,5,10,20MeV质子辐照引起的太阳电池性能参数Isc的衰降变化分别是原值的80%,86%,90%;Voc的衰降变化分别为原值的82%,85%,88%; Pmax的衰降变化分别为原值的60%,64%,67%.当辐照注量为5×1013cm-2时,5,10,20MeV质子辐照引起的Pmax衰降变化分别为原值的26%,30%,36%.即随着注量的增加,太阳电池性能衰降增大;且相同注量的辐照,质子能量愈高,太阳电池性能衰降愈小.     

100 W光伏系统的数据采集与技术评估

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,而太阳能发电又是太阳能最重要的应用.如何更好地进行太阳能光伏发电并降低其成本很大程度上依赖于光伏发电系统的设计和优化.设计了100 W的光伏发电系统,并通过对太阳辐射量、系统发电量等数据的采集,对此系统的功能、特性、运作情况、成本等进行分析与论述,提出优化系统设计的方案.随着系统的运行和采集数据的增多,该系统可以为建大规模光伏电站提供有力的参考.     

不同光强下石墨浆作背接触的碲化镉太阳电池的I-V特性

对石墨浆作背接触的碲化镉太阳电池进行了不同光强下发光二极管的I-V测试. 通过对发光二极管光照过程中I-V曲线的分析,表明：同一光照强度下,光照时间的增加使得电池的串联电阻下降,填充因子增加,理想因子减小,即电池的二极管特性得到了改善;不同光照强度时,光强的增加使填充因子减小,理想因子增加、反向饱和电流密度以及开路电压增加.     

基于matlab/simulink的太阳电池模型

根据硅太阳电池工程用数学模型,在matlab/simulink仿真环境下建立了硅太阳电池模型.该模型充分考虑了环境温度的变化对太阳电池工作温度的影响,运用实际测试数据拟合出太阳电池温度与环境温度变化的关系式,并且给出确切参数.把仿真结果与实际太阳电池组件测量结果进行对比分析,结果表明仿真模块能够较好的模拟太阳电池组件的输出特性,完全能满足工程实际需要.     

真空退火处理对光敏薄膜及聚合物太阳电池性能的影响

采用掺锡氧化铟玻璃作为衬底,制备了聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1-4-苯撑乙烯]光敏薄膜及其器件,研究了退火处理对薄膜形貌和光电性能的影响.透射光谱和AFM研究表明,退火处理改善了薄膜的表面形貌、降低了薄膜的光学能隙.另外,通过分析器件伏安特性发现,退火处理有助于提高薄膜的电导率和载流子迁移率.这些实验结果对于提高聚合物太阳电池的能量转换效率、改善器件的光伏性能具有非常重要的意义.     

干湿法腐蚀工艺条件下CdTe薄膜光谱研究

采用等离子束溅射轰击刻蚀和溴甲醇腐蚀对CdTe薄膜表面进行后处理.对比研究了2种腐蚀条件下CdTe薄膜的光谱特性.结果表明:等离子束溅射轰击刻蚀可以彻底清除CdTe薄膜表面的氧化层,刻蚀后的CdTe薄膜颗粒更为均匀致密,等离子体刻蚀与溴甲醇腐蚀相比,可以改善CdTe薄膜表面的粗糙度,增强薄膜的附着力,改善薄膜的性能.     

0.5 MeV质子对玻璃盖片未完全覆盖GaAs/Ge太阳电池的影响

用注量为1.2×1012～1.2×1013 cm-2的低能量(0.5 MeV)质子辐照空间实用GaAs/Ge太阳电池,电池被覆盖有4种情况:100%玻璃覆盖,5%部分无玻璃覆盖有封胶,5%部分无玻璃覆盖无封胶,100%无玻璃覆盖.研究表明,电池性能衰降随着质子辐照注量的增加而增大,但性能参数I sc和U oc衰降程度4种覆盖情况是不同的:100%覆盖,电池性能衰降最弱;5%部分无玻璃覆盖有封胶,性能衰降较弱;5%部分无玻璃覆盖无封胶,衰降较强;100%无覆盖性能衰降最大.研究还表明,相同的质子辐照注量引起的Isc衰降变化比Uoc变化显著;未覆盖部分仅占5%,也会引起电池性能明显衰降.     

铝吸杂对多晶硅太阳电池的影响

针对铝吸杂对多晶硅的影响,比较了单、双面蒸镀2μm铝的多晶硅片在CTP和RTP炉中进行铝吸杂后的少子寿命、电性能和量子效率.发现在RTP炉中进行铝吸杂时,双面蒸镀铝少子寿命的增加比单面蒸镀时明显,在830℃时吸杂效果最优;而在CTP炉中吸杂时,单面蒸镀铝少子寿命的增加更明显,在600,700℃时吸杂效果最优.     

双源真空蒸发制备CdS/CuInSe_2多晶异质结薄膜太阳电池

用双源真空蒸发制备CdS/CuInSe2多晶异质结薄膜太阳电池,并对电池的性能进行测试.在AM1.5,100mW/cm2的碘钨灯下,对1cm2的太阳电池测得其最大转换效率为6.2%.     

硅太阳电池数学模型

太阳电池的光电特性是由原材料，电池设计结构和相应的加工工艺所决定的。建立太阳电池数掌模型对于太阳电池特性的研究以及太阳电池Ⅰ-Ⅴ曲线的描绘有着重要的意义。本文介绍了几种硅太阳电池工程用模型，这些模型考虑了电池温度和日照强度对输出特性的影响。