高效径向结纳米线薄膜太阳能电池研究进展

探索新型径向结太阳能电池构架,已经成为开发新一代高效薄膜光伏技术的关键突破方向之一.基于现有成熟硅基薄膜工艺,构建纳米线薄膜径向结电池,将有利于进一步提升电池转换效率、降低成本和增强稳定性,并最终促进实现我国光伏入网电价与市场持平的目标.本文重点回顾利用基于低熔点金属诱导生长硅纳米线结构上实现的硅基薄膜径向结电池结构的进展和最新成果.     

有机无机杂化纳米线的制备

通过水热法合成了一种有机无机杂化纳米线，并通过TEM、TFE热场环扫电子显微电镜研究该纳米线的形态，纳米线的结构分析表明，纳米线是锌离子与对羟基苯甲酸和乙酸根配合，形成的一种杂化结构的聚合物纳米线。     

连续硅基杂化隔膜涂层对锂离子电池性能的影响

通过卷对卷连续常压等离子体增强化学气相沉积(atmospheric pressure plasma enhanced chemical vapor deposition,AP-PECVD)法,对锂离子电池聚乙烯(PE)隔膜进行涂层,制备了硅基杂化纳米颗粒涂层隔膜。通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪(ATR-FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和光学接触角测量仪对不同功率密度下涂层隔膜的物化性能进行表征,组装了LiFePO_4/Li扣式电池并对其电化学性能进行测试,研究了100次循环后隔膜的表面特性。结果表明:纳米颗粒涂层隔膜含有—COOH、—OH、Si—O—Si、Si—OH等极性亲水基团,可显著降低电解液的接触角,提高润湿性;涂层隔膜的欧姆阻抗(Rs)和电荷迁移阻抗(Rct)显著降低,电导率增加。不同功率密度下的涂层隔膜能显著提高隔膜的物化性能和电池的电化学性能,但涂层隔膜的性能和功率密度之间并不呈正相关的关系,0.83 W/cm~2功率密度下的涂层隔膜展示出更优的物化性能和电化学性。1C倍率100次循环后,未处理隔膜和涂层隔膜表面的孔隙都有一定程度的减小且Rs有所增加,但相对未处理的PE,涂层隔膜的颗粒与隔膜表面结合较好,孔径的减小和Rct的增加较少。     

太阳能硅电池表面特性的激光散斑研究

利用激光散斑的方法研究了太阳能硅电池表面的光吸收特性。通过解析被测试物体表面的散斑信息,利用激光散斑对比度和散斑图信息小波熵的方法,对太阳能硅电池的表面形貌进行了研究,讨论了硅电池表面形貌与太阳能电池光转换效率间的关系。结合原子力显微镜和分光光度计的对比测试,研究结果表明:散斑图对比度值和信息小波熵值越大,太阳能硅电池的光转换效率越高。     

杂化材料与杂化技术

已经得到广泛应用的复合材料,可以说,都是采用整块金属或非金属原材料进行整体复合而成的。但是,如果将材料的原子、分子在其集团间进行复合,就能使各原材料间的相互作用力与整体复合时不相同,引起量子反应、表面能量反应等特异现象,     

浅谈有机太阳能电池技术

能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈,越来越多的国家开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力,太阳能电池应运而生。有机太阳能电池作为其中的一种,以制备工艺简单、环境稳定性高、光伏效应良好等优点,日益被人们所重视。     

我市硅基薄膜太阳能电池产业再上新台阶

在国际有关清洁能源利用政策的推动下，光伏产品近年来国际市场不断扩大。我市的津能电池科技有限公司继去年实现产业化、产品进入国际市场后，今年将继续保持快速增长的势态。据保守估计，今年预计可得到来自欧洲的定单2．5兆瓦，可实现销售5000万元以上。     

纳米硅薄膜太阳能电池的制备及特性研究

主要讲述了单晶体硅电池、多晶体硅电池、微晶硅电池及薄膜硅电池的性质及特点,同时介绍了硅太阳能电池的发展历程;讲述了纳米硅薄膜太阳能电池的等离子体增强化学气相沉积制备及沉积理论;论证了H稀释浓度对硅纳米薄膜太阳电池性能的影响;阐述了沉积气压和衬底温度对薄膜性能的影响;最后讲述了透明导电薄膜在薄膜太阳能电池中的应用情况及光学性质。     

有机太阳能电池技术的领跑者

正葛子义,中科院宁波材料所研究员,主要从事有机太阳能电池和OLED研究,获得了2019年度国家杰出青年科学基金资助。所资助的项目叫有机太阳能电池。该项目在便携式电子产品、光伏建筑一体化和国防军工等领域应用前景广阔,多个国家均开展了一系列应用基础研究。在有机太阳能电池领域,他所带领的的科研团队已成为引领世界前沿科学研究的中坚力量。     

太阳能电池技术进展与趋势

本文主要介绍太阳能电池的最新技术进展和太阳能电池的应用,阐述了单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳电池、化合物薄膜太阳能电池及染料敏化太阳能电池的技术进展和发展前景.     

太阳能电池新进展

过去数十年对太阳能电池的研究成果是降低了太阳能光电池的成本,同时提高了其光电转化效率。但现在面临的问题之一就是在光电作为清洁能源普遍使用之前,如何自动化批量生产太阳能电池。自1978年以来,全世界太阳能电池产量已增加了45倍,光电池工业以年均30％以上的速度增长,原件成本及电费明显下降,而光电转化效率明显提高。美国太阳能协会理事长斯科特·斯拉克认为,如果大批量生产太阳能电池,会使成本下跌20％之多,但更重要的是提高了光电转化效率。他还指出:光电技术日新月异,通过提高转化率还可使光电池成本再降10％～15％。虽然单晶硅太阳能电池为人们所熟悉,但其成本昂     

辉光功率对硅薄膜太阳能电池串联电阻的影响

采用RF—PECVD在不锈钢衬底上制备了一系列NIP结构的硅薄膜太阳能电池,得到本征层的辉光功率分别是4W,7．2W,9W,20W,40W。用磁控溅射在P层表面蒸镀ITO透明电极,用太阳能模拟器做光源,测试了电池的串联电阻等性能参数。结果表明本征层辉光功率对电池串联电阻的影响显著。在相同条件下制备了本征单层膜系列样品并进行表征。通过对薄膜性质的分析,运用三相混合模型和渗流理论解释了串联电阻随本征层辉光功率变化的原因。     

非晶/微晶相变区硅基薄膜太阳能电池研究进展

综述了非晶/微晶相变区硅基薄膜的微观结构、光电特性及其在太阳能电池中的应用进展.稳定优质的宽带隙初始晶硅薄膜处于非晶/微晶相变区的非晶硅一侧,其相比于非晶硅具有更高的中程有序性和更低的光致衰退特性.低缺陷密度的窄带隙纳米晶硅薄膜处于非晶/微晶相变区的微晶硅一侧,有效钝化的纳米硅晶粒具有较高的载流子迁移率和较好的长波响应特性.基于上述相变区硅薄膜材料的叠层电池已经达到13.6%的稳定转换效率.掺锗制备的硅锗薄膜可进一步降低薄膜的带隙宽度,引入相变区硅锗合金薄膜后,三结叠层电池初始效率已经达到16.3%,四结叠层太阳能电池理论效率可以超过20%.     

硅纳米线热传导的分子动力学模拟

采用非平衡态分子动力学方法模拟了硅纳米线的热传导性能,并对其主要影响因素作了分析.模拟结果表明:在相同的温度区间(800~1 500 K)内截面形状为正方形的纳米线的导热系数要比体态硅小2个量级,且随着温度的上升,导热系数随之下降;当模拟温度固定时,导热系数随着纳米线长度的增加而增加,并趋于一个收敛值;同时当纳米线的截面面积增加时,导热系数也随之增加;当纳米线表面存在缺陷时,其热传导系数小于无缺陷纳米线的值.     

硅基太阳能电池模块表面抗反射层制造与应用研究

利用电化学处理方法制作出次微米的孔洞数组,并配合反向模造(RVM)技术翻制出大面积的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)次次微米结构抗反射镜片(AR lens),并将此抗反射结构能应用于硅基太阳能电池模块上,旨在增加入射光穿透太阳能电池模块的能量,使太阳能电池达到更高的光电转换效率.该技术应用于光伏电厂时,可降低土地使用面积提高发电量.     

有机太阳能电池研究进展

用有机半导体制作太阳能电池，工艺简单，成本低廉，虽然目前转换效率较低，但具有发展的潜在优势。介绍了有机太阳能电池基本性质、结构、原理、研究现状及缺陷和产生原因，以及它的未来发展趋势也进行了简要描述。     

有机太阳能电池研究进展

用有机半导体制作太阳能电池,工艺简单,成本低廉,虽然目前转换效率较低,但具有发展的潜在优势.介绍了有机太阳能电池基本性质、结构、原理、研究现状及缺陷和产生原因,以及它的未来发展趋势也进行了简要描述.     

高效太阳能电池研究

由于目前太阳能电池本身的光电转换效率比较低且对太阳能电池的利用率低,为最大限度地提高太阳能电池的利用率,减少电能损耗,从太阳能电池的制备工艺、全自动跟踪电池板及太阳能电池最大功率点跟踪（MPPT）三个角度出发,对当前高效利用太阳能电池的现状进行总结分析.     

高效太阳能电池研究

由于目前太阳能电池本身的光电转换效率比较低且对太阳能电池的利用率低,为最大限度地提高太阳能电池的利用率,减少电能损耗,从太阳能电池的制备工艺、全自动跟踪电池板及太阳能电池最大功率点跟踪（MPPT）三个角度出发,对当前高效利用太阳能电池的现状进行总结分析.