多能隙pin二重结a-Si太阳电池的设计与计算

在采用α-Si_(1-x)Ge_x:H材料设计与计算多能隙Pin多重结α-Si太阳电池的过程中,我们提出了一种不同于Marfaing的更加合理的方法。在满足d(i层厚度)=ω(耗尽区宽度)和空穴漂移长度δp>ω,也就是S_(Ri)(收集效率)=1的条件下,总厚度为0.84μ的多能隙pin二重结α-Si电池在AM_1下的理论极限效率接近于20％,当总厚度减为0.55μ时,还保持在18％以上。     

a-Si:H薄膜太阳电池最佳i层厚度的分析与计算

用自洽法计算了p-i-n型a-Si：H薄膜太阳电池中p-i和i-n两个分立势垒区中的电荷密度分布ρ（x)、电场分布ε（x)和耗尽层厚度XD.减少i层厚度使两个分立势垒区部分重叠，用电场叠加原理计算耗尽层中的电场分布，在此基础上，根据光生载流子的全收集条件Lpmin=μpτpεmin，计算出a-Si：H薄膜太阳电池的最佳i层厚度Xb。     

靶电流密度对射频溅射制备无掺杂a-Si:H薄膜特性的影响

一、引言在(Ar+H_2)气氛中溅射制备的a-Si∶H 薄膜已具有与SiH_4辉光放电制备的薄膜相近的性能,可以用于制造太阳电池等器件.但a-Si∶H 薄膜的性质对制备条件非常敏感.为获得性能优良稳定的薄膜,各实验室已对制备条件进行了许多研究.但关于射频电流或功率的影响之报道尚比较少.Jeffrey 等曾报道,增加溅射功率可以减少a-Si∶H薄膜中的SiH_2键密度,而得到几乎只含SiH 键的薄膜.Martin 和Pawlewice 也报道了溅射时靶的功率密度对a-Si∶H 薄膜的氢含量和氢的键合形式有显著的影响.本工作     

氢化纳米非晶硅(na-Si:H)p-i-n太阳电池

文章报道了通过适当氢稀释(RH=15)和合适的衬底温度(Ts=170℃)下,用PECVD制备得到的宽带隙氢化纳米非晶硅(na-Si:H)薄膜,并将其用作pin太阳电池的本征层。经过电池结构和工艺条件的优化设计,在p/i,i/n界面插入渐变带隙缓冲层,制备出了glass/ITO/p-a-SiC:H/i-na-Si:H/n-nc-Si:H/Al结构的pin太阳电池。电池初始开路电压(Voc)高达0.94V,同时还能保证0.72的填充因子(FF)。光电转换效率(Eff)达到8.35%(AM1.5,100mW/cm2)。     

a-Si:H叠层太阳电池的设计与实验

本文提出一种廉价高效非晶硅叠层电池的基本设计方法,给出一系列有关电池参数最佳化的技术数据.文中讨论了该设计方法在a-Si/poly Si叠层太阳电池方面的应用.计算和实验结果表明,a-Si/poly Si叠层电池的光电流主要受顶部的a-Si:H nip电池的限制.     

a—Si∶H(He)和a—Si∶H合金的光电性质

本文研究了用氦和氢稀释硅烷GD淀积a-Si:H膜的光电性质。测量了两种薄膜的光电导、光吸收系数、红外吸收谱和光致发光谱。实验表明用氦稀释的a-Si:H膜具有更高的光电导、更大的长波可见光吸收系数和较低的缺陷态密度,a-Si:H(He)膜是一种可供选择的廉价太阳电池的基本材料。     

射频反应溅射a—Ge_(1-x)C_x∶H薄膜的红外谱分析

a-Ge_(1-x)C_x∶H 膜也是一类很重要的非晶半导体薄膜光电材料,其带隙宽度(Eopt)是可以调制的(从0.85eV 到2.5eV 以上),因而有着十分重要的应用前景。对于一个高效率叠层太阳电池来说,其关键之一是要获得一种具有高光敏性且 Eopt 小于1.5eV 的窄带隙底部电池材料。目前人们是把 Ge 或 Sn 掺入 a-si∶H 中,获得了窄带隙材料 a Si_(1-x)     

GaP-CuInS_2/CdS-CuInSe_2异质二重结薄膜太阳电池的设计与计算

本文根据半导体材料的实际性能参数,并考虑到光电压V和耗尽区宽度W的变化对光电流π的影响,较严格地计算了GaP/CuInS_2和Cds/CuInSe_2两种异质结单晶薄膜太阳电池的光伏特性,并在J_■Ⅰ=J_■Ⅱ的条件下,对由上述两种异质结构成的二重结太阳电池的厚度进行匹配组合,然后计算了各种组合下的二重结太阳电池的光伏特性。     

a-St:H FET特性的研究

本文从理论和实验两方面对a-Si:H FET的特性进行分析研究。给出了一种关于a-Si:H FET新的理论分析方法,假设a-Si:H能隙中深局域态密度和带尾局域态密度均为指数分布,并且考虑到漏源电压对沟道表面势的影响,采用简便的方法和合理的近似推导出了较全面反映a-Si:H FET特性的解析表达式。同时在实验中,研制了用SiO_2或Si_3N_4作为栅绝缘层的a-Si:H FET,测量得到了不同绝缘层和不同沟道长度的各a-Si:H FET的直流特性。当栅压变化20V时,漏源电流可以变化10~4。最后,对理论计算及实验结果进行了分析和比较。     

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.     

带有CGL：B：C的大面积a－Si：H太阳电池的研制

报导了在Ｐ／Ｉ界面引入ＣＧＬ：Ｂ：Ｃ＊缓冲层对大面积（２７９０ｃｍ２）单结集成Ｐ－Ｉ－Ｎ型。ａ－ＳＩ：Ｈ太阳电池性能影响的研究结果．实验发现：带有ＣＧＬ：Ｂ：Ｃ层的ａ－ＳＩ：Ｈ太阳电池性能的提高主要是填充因子ＦＦ的增加所导致，实验所得电池的ＦＦ平均达６０．３３％，平均有效面积转换效率ＦＦ达６．０％，分别比目前的生产水平（ＦＦ＝５３．９％，ＥＦ＝５３％）提高了１１．９９％和１３．２％．最后，依据建立的电池能带模型，从理论上解释了引入ＣＧＬ：Ｂ：Ｃ后电池性能得以提高的原因．     

无镉ZnO缓冲层的柔性CZTSSe太阳电池

针对铜锌锡硫硒（CZTSSe）薄膜太阳电池中CdS缓冲层带隙较小造成光损耗和Cd元素的毒性问题,提出无镉环保型CZTSSe太阳电池,分别采用溅射法和旋涂法来制备ZnO薄膜以替代CdS缓冲层.薄膜形貌表征及器件性能测试表明,相比旋涂法,溅射法制备的ZnO的薄膜质量及其CZTSSe器件性能明显更好,器件的光电转换效率（PCE）从1.0%提升到4.5%.同时,相比于CdS（E_g=2.4 eV）, ZnO具有更大的带隙（E_g=3.3 eV）,去除CdS膜层后,薄膜和器件在蓝光区具有更高的透光率和更好的光吸收.该设计为制备柔性CZTSSe太阳电池提供了一种新策略.     

非晶硅太阳电池因最大功率点分散引起的附加衰降

实验发现，小面积非晶硅电池经光照后，不仅转换效率下降，最大功率点也要发生移动。由非晶硅薄膜的不均匀性，各小面积电池的最大功率点的移动也不相同，引起最大功率点更加分散，因而给大面积电池带来额外的衰降。经过理论分析，计算了最大功率点分散造成的功率扣，提而估算了这种额外降的大上。结果表明，对一个单元的大面积电池，附加降并不太大；而对串联集成后的电池，附加衰降比较严重。对这个结果和所用的方法进行了讨论。     

非晶硅PIN太阳能电池在强光照射下的光电转换现象

用两种不同波长、不同功率的单色光作为激发光源,研究非晶硅PIN太阳能电池的光电特性,测试并计算了有关数据,发现在高功率强光照射下,PIN太阳电池光电转换呈现一种异常的现象,对此作了理论解释。     

a－Si：Hp－i－n型太阳能电池中的载流子俘获效应──a－Si：H太阳能电池稳定性研究

本文基于我们的实验结果，应用Ｓｃｈａｒｆｅｔｔｅｒ－Ｇｕｍｍｅｌ解法数值求解Ｐｏｉｓｓｏｎ方程，对经高强度光辐照过的ａ－Ｓｉ：ＨＰ－ｉ－ｎ型太阳能电池进行计算机数值分析。结果表明，随着光辐照发生的载流子俘获所造成的ａ－Ｓｉ：Ｈ中空间电荷净增加或减少都会使电池内部电场分布产生变化和准中性区（低场“死层”）的出现。这是ａ－Ｓｉ：Ｈｐ－ｉ－ｎ型太阳能电池光致性能衰退的重要原因。于是，一条提高ａ－Ｓｉ：Ｈ太阳能电池稳定性的新途径有可能被提出。     

叠层太阳能电池研究进展和发展趋势

叠层太阳能电池结构可以拓宽吸收光谱,最大限度地将光能变成电能,提高了太阳能电池的能量转换效率,这类太阳能电池是目前研究的热点.本文集中介绍了非晶硅叠层太阳能电池、多元化合物叠层太阳能电池和染料敏化叠层太阳能电池的研究现状,对它们的结构、性能指标和效率等做了介绍和评估,指出了各自的优缺点,分析了阻碍叠层太阳能电池进一步发展和应用的制约因素主要有两个:很难找到两种晶格匹配良好的半导体晶体;对环境友好,价格合理,来源丰富的太阳能电池材料很稀少.非晶硅系叠层太阳能电池对材料纯度要求较高,价格贵;化合物太阳能电池虽然转换效率高,但是电池材料对环境造成污染;而染料敏化叠层太阳能电池制作工艺简单,电池材料来源丰富,必将是今后发展的趋势.     

Low energy H+ effects on the photovoltaic and optical properties of polycrystalline silicon solar cells

Low energy hydrogen ion was used to passivate the electrically active defects existing in grains and grain boundaries of polycrystalline silicon solar cells. Short-circuit current of H⁺ implanted cells remarkably increased before and after preparing TiO₂AR (antireflective) coating. The measurements (at λ=6328 Å) of the optical properties of H⁺ implanted silicon samples show that: the value of absorption coefficient reached the level of a-Si; refractive indexn and ref?ectivityR significantly decreased; the optical band gap increased from 1.1 eV to 1.3 eV. The results indicate that Si-H bonds have been formed after H⁺ implantation. The calculation shows that the optical thickness cycle of TiO₂ AR coating will reduce correspondingly in order to obtain the optimum optical match between AR coating and implanted silicon since refractive index decreases after H⁺ implantation.     

生长素调控极性运输载体PIN2质膜丰度与降解

主要观察了外源生长素长时间(8 h)处理对拟南芥生长素极性输出载体PIN2-GFP质膜丰度的影响,低温、KCN处理和生长素受体突变对生长素调控质膜PIN2-GFP丰度的影响,以及液泡H+-ATPase抑制剂ConA对野生型和生长素受体四突变体tir1afb1,2,3液泡中PIN2-GFP积累的影响.结果表明:外源生长素通过其受体TIR1/AFB介导的信号途径下调质膜PIN2-GFP的丰度,促进PIN2-GFP的内吞、胞内运输和液泡降解.暗示生长素通过TIR1/AFB介导的信号途径反馈调控质膜PIN2-GFP的水平,从而阻止了胞内生长素的过多输出.