晶体硅太阳能电池产业化及应用产品开发

<正>研究所简介西安交通大学太阳能研究所研制的太阳能照明灯系列技术有:太阳能照明灯设计技术、太阳能照明灯过放控制技术、太阳能照明灯光控技术、太阳能照明灯定时技术。这些技术经过近两年的试验,已达到了产品的实用化要求,解决了防短时光照误动作,防水、防潮等问题,从目前太阳能照明灯的技术发展来看,已处于领先水平。     

前瞻晶体硅太阳能电池未来产业化——高效N型背结前接触和背结背接触晶体硅太阳能电池

文章综述了N型背结背接触和背结前接触晶体硅太阳能电池的研究和产业化的最新进展.从原理上阐述了N型背结背接触电池高效率的原因.从研究的角度,综述和点评了国际上几个研究小组在N型背结前接触晶体硅电池方面的研究工作.论述了丝网印刷Al烧结法制备N型背结背接触电池方面的研究进展.     

关于晶体硅太阳能电池扩散气氛场均匀性的研究

本文对晶体硅太阳能电池的概念以及扩散均匀性影响的因素进行分析和阐述,指出晶体硅太阳能电池扩散气氛场的均匀性。     

晶体硅太阳电池弱光下的开路电压

本文讨论了弱光下影响晶体硅太阳电池的开路电压的主要因素,得出要提高弱光下的开路电压应主阳电池的并联电阻电阻。     

石墨烯电极在太阳能电池中的应用

太阳能电池为了转化光能，必须有一个光通透电极。当前，有两种材料可用于光通透电极的制备：氧化铟锡（ITO）与氧化氟锡（FTO）。ITO的性能最好，FTO则相对较差。然而，地球上铟的含量非常稀少，每年的产量不足500吨，且需从锌铅矿中提取。     

p-a-SiC:H降低晶体硅异质结太阳能电池寄生损失的研究

使用宽带隙的p型氢化非晶硅碳(p-a-SiC:H)薄膜作为晶体硅异质结(SHJ)太阳能电池的窗口层,使用时域有限差分法(FDTD)模拟证明,p-a-SiC:H不仅能明显降低窗口层的短波寄生吸收损失,而且可以减少SHJ太阳能电池的反射损失,从而增强SHJ太阳能电池的光谱响应。实验结果也证明,使用优化的p-a-SiC:H窗口层可以提升SHJ太阳能电池的短路电流(J_sc)达1.4 mA/cm²,电池光电转化效率达到了21.8%。这主要是由于p-a-SiC:H低的寄生吸收以及使用p-a-SiC:H窗口层降低了SHJ太阳能电池的反射损失所致。     

有机太阳能电池无铟透明电极的光电性能研究

以氧化锌铝陶瓷靶为溅射源,采用射频磁控溅射方法制备了铝掺杂氧化锌(AZO)无铟透明导电薄膜,通过X射线衍射仪、分光光度计和四探针仪等测试分析,研究了基板温度对薄膜晶体结构、力学和光电性能的影响.结果表明:所制备的AZO薄膜均为六角纤锌矿结构,并具有(002)择优取向,其晶体结构、残余应力、方块电阻、光学带隙以及优良指数等都与基板温度相关,当温度为400℃时,AZO薄膜的优良指数最大(0.40-Ω1),具有最好的光电综合性能.     

适用于晶体硅太阳能电池的HF/LF-PECVD SiNx:H薄膜的特性研究

介绍了使用HF/LF-PECVD方法制备适用于晶体硅太阳能电池的SiNx:H薄膜.在温度、压强、射频功率和板极间距固定的条件下,通过改变气体流量,制备不同特性的薄膜,并测量薄膜的厚度均匀性、薄膜的折射率和基底的少数载流子寿命的变化,从这三个方面对SiNx:H薄膜的特性进行研究.     

二氧化钛纳米管复合薄膜电极制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

采用强碱水热法合成二氧化钛纳米管,并与二氧化钛纳米颗粒混合作为染料敏化太阳能电池电极材料.当纳米管与纳米颗粒按照1:1摩尔比混合时,经过500℃烧结1h后,转化成锐钛矿晶型;平均孔体积0.30 cm3/g,平均孔径11.42 nm,比表面积为105.58 m2/g;电极对染料的吸附量达到4.85×10-8mol/cm2;电池的短路光电流密度8.70 mA/cm2,开路光电压0.76 V,填充因子0.60,光电转化效率3.96%.     

晶体硅太阳电池最大功率下负载的函数表达

从实际的晶体硅太阳电池电路基本方程出发，推导出晶体硅太阳电池最大功率下负载的函数表达。与传统的电工电路不同，太阳电池电路最大功率点下的负载大于太阳电池内阻，并随着温度的升高，其比值逐渐降低。实验结果与理论吻合。     

超薄Ag透明电极的厚度对半透明有机太阳能电池光伏性能的影响

基于热蒸镀法制备了超薄透明银(Ag)电极,将其利用在半透明有机太阳能电池中,研究了超薄Ag透明电极的厚度对半透明有机太阳能电池透射率和光伏性能的影响.测试不同厚度Ag透明电极的透射率发现,当Ag电极厚度由15 nm增加到20 nm时,可见光区的透射率逐渐降低.透明Ag电极的厚度在18 nm时,器件在可见光区的平均透射率...     

染料敏化太阳能电池中多孔电极制备及性能

将喷涂法应用于制备染料敏化太阳能电池光阳极,具有浆料制备简单、易操作、成本低廉等优势.本文以钛酸丁酯和P25为原料配制浆料,采用喷涂法制备二氧化钛薄膜,选择乙二醇作为造孔剂,探索了乙二醇的最佳加入量.通过对电池I-V曲线,二氧化钛薄膜表面粗糙度、染料吸附量和漫反射谱,以及光阳极的扫描电镜照片和交流阻抗图谱的分析,得到如下结果:当乙二醇与钛酸丁酯的体积比为1∶1时,二氧化钛薄膜的粗糙度最大,即孔隙率和比表面积最大,因此染料吸附量达到1.47×10-7mol·cm-2,电池性能最好,其中开路电压为0.69 V,短路电流为13.0 m A·cm-2,光电转化效率达到5.38%,比不加造孔剂时增加了将近1倍,此时电子的扩散转移电阻也最小.     

高层建筑前阶段结构设计研究

传统结构设计往往忽视了前阶段的结构设计工作，本文深度探讨了结构设计前阶段四个方面的内容，包括：项目结构体系选择、项目可行性分析，项目功能分析和项目经济成本分析。这些研究是对传统高层建筑结构设计的有益补充，有着重要的参考价值。     

决定晶体硅太阳电池工作状态的独立参量的确定

从晶体硅太阳电池功率全微分方程出发,结合开路电压和功率随温度、日照变化的实验事实,研究 影响晶体硅太阳电池工作状态的各参量的独立性。从数学上确定出其独立变量为日照强度、电池温度和负载, 并得出了串联内阻是温度的函数的结论。串联内阻的实验数据验证了理论分析结果的正确性。     

薄膜太阳能电池前背电极制备工艺的研究

通过高温工艺或退火工艺均能在合适的条件下获得性能良好的ITO透明导电薄膜,但通过扫描电镜(SEM) 发现这两种制备方式所得样品具有很大的表面形貌差异.在薄膜电池前电极的制备过程中为了增强其陷光作用应采用直接制备的方法,而为了增强Al背电极的光反射作用,背部的透明导电膜应采用在合适温度下的退火工艺.     

电极材料和氢醌对叶绿素光电效应的影响

将叶绿素ａ二水聚集体电沉积于ＳｎＯ２光透电极上形成叶绿素ａ ＳｎＯ２电极。在ｐＨ５．３的ＨＡｃ－ＮａＡｃ缓冲溶液中和另一电极组成电池，研究其光电化学性质。当发迹对电极的材料时，叶绿素电极具有不同的光感电位和光感电流。     

磺酸化CNTs在钙钛矿太阳能电池电极中的应用

为解决钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)中采用贵金属作为对电极(counter electrode,CE)而导致的成本高昂问题,对碳纳米管(CNTs)进行磺酸化处理,并将磺酸化CNTs(s-CNTs)作为对电极材料应用到PSCs中.利用稳态荧光(PL)、电化学阻抗(EI)等方法对...     

TiO_2纳米管制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用

采用强碱水热法由钛粉和NaOH溶液水热反应合成二氧化钛纳米管,并用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线电子衍射(XRD)等表征手段对反应产物进行表征,该方法制备的二氧化钛纳米管长度为200～300 nm,管径为20～25 nm.采用丝网印刷技术将二氧化钛纳米管粉末印制在掺杂氟的SnO2导电玻璃(FTO)上,并进行热处理.随后,将印制了薄膜的FTO导电玻璃浸泡在染料中,浸泡一段时间后,将其与导电面涂了铂的FTO导电玻璃组装成染料敏化太阳能电池,并对电池性能进行测试.在模拟太阳光照射下,该电池的填充因子为0.43,短路电流为0.48 mA,断路电压为0.35 V,光电转换效率为0.07%.     

太阳能电池阵的功率预测

为实现卫星太阳能电池阵的功率预测,在工程上常用太阳能电池的单指数等效电路模型的基础上,考虑了串联电阻,提高了I-V特性方程模型精度。利用某地球同步卫星在轨6年的太阳能电池阵的输出功率数据,求出了太阳能电池阵在卫星寿命过程中每年的衰减因子,代入功率预测模型,预测结果表明,预测精度可以满足工程上的要求。该功率预测模型适用于其他同类型地球同步轨道卫星的太阳能电池阵的功率预测。