高效率太阳能薄膜电池

美国科学家研制的一种薄膜光伏电池,在模拟太空环境下工作时几乎把四分之一的太阳能转换成电能.虽然有一些其它类型的太阳电池通过把阳光聚集后入射提高了转换效率,但是这种电池的效率记录是它工作在太阳光的一般光强下产生的.光伏电池把太阳能直接转变成电能.发明这种电池是马萨诸塞州Kopin公司的罗纳德·盖尔和波音航空宇航电子设备公司联合研制,它是由两层很薄的不同材料的半导体组成.     

喷墨打印技术在制备太阳电池中的应用

随着能源需求与消耗不断增加,新能源的开发和利用受到各国的重视.利用光生伏特效应直接将太阳能转化为电能的太阳电池成为国内外研究的热门项目.人们采用各种印刷技术用来制备太阳电池,其中,喷墨打印技术作为一种非接触式的数字成型技术,具有材料利用率高、低成本、适用于在柔性基底沉积等特点而受到广泛关注.喷墨打印技术被认为是新一代太阳电池制备技术.本文从太阳电池的构造入手,综述了喷墨打印技术制备太阳电池的最新进展,系统介绍了喷墨打印技术制备太阳电池金属电极、透明电极、吸收层等功能层的应用,并对该技术制备太阳电池的前景进行了展望.喷墨打印技术将成为太阳电池制备的重要技术.     

Solar LED Lighting System is Designed to Explore

近年来,太阳能光伏发电及LED越来越受到关注,文章在简要阐述LED照明及太阳能光伏发电原理的基础上,从太阳电池组件及蓄电池容量确定、DC/DC转换器、控制器、充电电路、LED驱动电路5个方面,介绍了一种太阳能LED路灯照明系统的设计方案,有一定参考价值.     

GaAs异质结构材料的电化学研究

一、引言目前正在发展的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体器件如FET,激光器和太阳电池等用的材料均要求多层、异质和p-n结等结构,而常用的C-V法和Hall法不能同时测定这类材料的载流子浓度,厚度和p-n结位置.在这方面电化学法已取得一定的成功.但异质结材料的载流子浓度分布和p-n结位置等测试尚未见报道.本文以太阳电池材料为典型例子,研究了它的电化     

具有高比例活性面的太阳能材料研究取得重要成果

能源问题是目前全世界范围面临的最为突出的问题之一,而太阳能是人类取之不尽、用之不竭的清洁能源.如今太阳能材料的研制和应用已取得显著进步.理想的新型太阳能功能材料不但能够解决世界面临的能源短缺问题,而且还可以避免环境的污染.所以太阳能材料具有十分诱人的前景,并且可以预见在不久的将来,太阳能材料将在人类生活中扮演极为重要的角色.新型太阳能功能材料的研制和太阳能器件的产业化,将会使人类在能源利用和环境保护两方面达到和谐的境界.     

高效率非晶硅太阳电池及其特性

在石油能源枯竭的叫喊声中,正在进行着各种各样代用能源的开发性研究,太阳光发电技术是最有希望的候补者之一。一方面,太阳能具有取用不尽,无公害污染,地区偏向性小,完全免费供给等巨大优越性;另一方面,它有单位能量密度低,受天气和昼夜影响的缺点。太阳光发电就是将太阳能直接转换成最容易应用的电能,但主要问题在于太阳电池的价格太高而未能广泛采用。然而,由于太阳电池的工作原理是以半导体的量子效率为基础,工作     

聚合物太阳能电池中富勒烯受体材料研究进展

聚合物太阳能电池具有成本低、质量轻以及柔性可弯曲等优点,近年来受到了国内外的广泛关注.太阳能电池光电转换效率也得到了飞速的提高,从原来不到1%提高到了目前的8%以上.富勒烯是公认的聚合物太阳能电池最佳受体材料,其化学修饰和物理化学性质表征是过去十几年聚合物太阳能电池研究领域的热点.本文就近年来富勒烯衍生物受体材料的开发和改进研究进行归纳,阐述聚合物太阳能电池性能与富勒烯衍生物受体材料结构之间的密切关系,为今后开发高效的聚合物太阳能电池受体材料提供参考.     

有机太阳能电池

地球上的能源——煤炭、石油、天然气等正在惊人地消耗着,发达国家对能源的需求量日益增长,解决能源危机是当今世界上重要的问题.太阳能的利用便是解决能源危机的一种途径. 太阳能龟池是利用半导体材料的光生伏特效应把太阳能直接转换成电能的一种半导体器件.制造太阳能电池的半导体材料,传统的是用无机材料,如硅、硫化镉、砷化镓等.用这些材料制造的器件,其工艺复杂、成本昂贵.目前,为了提高转换效率及降低成本,开展着极为广泛的研究探索工作.据“第五     

太阳能电池的最终效率探讨

太阳能电池利用光伏效应将太阳能直接转换为电能,拥有可再生、清洁、安全、寿命长等优点,被认为是最有前途的可再生能源技术之一.虽然光电转化效率在10%~18%的太阳能电池已经实现大规模产业化应用,但如何进一步提升太阳能电池的光电转换效率依然是研究者面临的最重要的挑战.近年来,随着新材料和新技术的不断发展,单结太阳能电池的效率越来越逼近S-Q效率极限;另一方面,随着多结太阳能电池、中间带太阳能电池等新概念太阳能电池的出现,太阳能电池效率纪录在不断地被改写.本文围绕太阳能电池的效率极限,主要讨论了各类单结太阳电池、多结太阳能电池的基本原理和优缺点,分析了限制它们效率进一步提升的主要因素,并展望了新概念太阳能电池的发展与效率极限.     

太阳能飞车

随着科学技术的发展,我想我的理想——太阳能飞车一定会发明成功的。制作太阳能飞车的材料是比风坚固、比铝轻的新型合金,飞车自身重量要轻,不超过50千克。太阳能飞车由电脑控制,驾车人能用声音指挥飞     

一种新的二次利用光的染料敏化太阳电池改进结构

介绍了一种新的可二次利用太阳光的染料敏化纳米晶太阳电池改进结构. 典型的三明治式染料敏化太阳电池由透明导电玻璃为衬底的光阳极、电解液和镀铂透明导电玻璃的对电极构成, 本文对此结构进行了改进. 将对电极的背面附上一层银反光膜, 从而将透过光阳极没有充分利用的光通过银反光膜再次反射回光阳极, 以达到二次利用光的目的. 以水热法制备的两种不同膜厚的太阳电池经太阳模拟器测试, 加反光膜二次利用光后, 短路电流密度和光电转换效率都有明显提高.     

柔性及半透明钙钛矿太阳能电池

近几年来,有机-无机杂化的钙钛矿太阳能电池的效率突飞猛进,仅仅4年时间里,基于这类材料的固态太阳能电池效率已经达到了经过认证的22.1%.该效率能够与商用的硅基太阳能电池相媲美,并且已远超有机太阳能电池和染料敏化太阳能电池的效率.除了可观的效率,相较于其竞争对手,该类材料具有适应于低温/空气中的溶液处理的能力以及更好的柔性,使其在大规模制备上具有成本优势以及能更好地应用于可穿戴电子设备的能力.本文聚焦于柔性及半透明钙钛矿太阳能电池近期的发展.在柔性钙钛矿太阳能电池方面,讨论了两种主要的器件结构:平面型及纤维型;而在半透明钙钛矿太阳能电池方面,则讨论了两种主要的构造策略:减少膜厚及形成孤立的岛状结构.鉴于该类材料的优势和特性,我们可以确信其在柔性及半透明太阳能电池领域的应用潜力,而这些应用也将进一步推动基于该类材料的太阳能电池的发展.     

铜锌锡硫基薄膜太阳电池研究进展

光伏技术为日益增长的能源需求提供了一种可持续的解决方案.如今,各种高性能太阳电池层出不穷,由无机材料制成的薄膜太阳电池已成为太阳电池的主要类别之一,在快速发展的光伏市场显示出巨大潜力.地球上储量丰富且环境友好的锌黄锡矿Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)被认为是极具可能取代Cu(In,Ga)Se2(CIGS)和CdTe的新一代光伏材料. CZTSSe光伏器件在过去几年中取得了显著的进步,最高效率达到14.9%,但仍远低于CIGS(23.6%)和CdTe(22.1%).不理想的前后界面是填充因子难以提高的主要原因之一.背界面处较厚的Mo(S,Se)2层会导致载流子传输势垒并对吸收层的晶体质量产生负面影响;高密度的界面缺陷、不利的能带匹配以及跨界面的结构不均匀性是导致异质结界面复合的主要因素.同时, CZTSSe作为最复杂的化合物半导体之一,其缺陷化学性质比CIGS和CdTe更为复杂,深能级固有缺陷作为复合中心,导致较短的载流子寿命,大量缺陷簇引入了相当大的电位波动.由于低的填充因子和大的开路电压亏损,目前CZTSSe基太阳电池的性能停滞不前.本文关注于界面工程、阳离子取代、硒化热...     

液体结太阳电池

太阳电池是一种在二种材料的结上将光能转变成电能的器件。在最有效的电池中,结是由二种单晶半导体形成的。效能稍差些,但比较便宜的电池可由多晶材料来做。引进一种新的不同的方法来设计太阳电池,是贝尔实验室正在进行的一项实验课题。这类器件,将液体和固体材料结合起来,称为液体结电池。因为它们价格较低,容易制造,而且寿命可能较长,看来很有发展前途。     

叉指背接触硅太阳电池

发展高效晶体硅太阳电池是前沿研究和产业发展的重要趋势。其中叉指背接触(Interdigitated back contact, IBC)硅太阳电池是克服了传统硅太阳电池中栅线电极的遮光损失,具有优异的光电转换效率。IBC电池的核心是界面调控、背部图形化设计和相应的场效应调控,以及寻找低成本的生产方案。本文结合国内外研究现状,系统地介绍了IBC硅太阳电池的结构和界面特点,以及生产制备中涉及的一系列工艺方法。文章最后展望了IBC太阳电池的发展趋势和应用前景。     

工业化晶体硅太阳电池技术

近十余年来,晶体硅太阳电池产业得到了蓬勃的发展,其制造技术也在不断进步。作者简要回顾了太阳电池的发展历史;描述了太阳电池的工作原理及工业化生产的工艺步骤;重点介绍了当前工业化生产中提高电池效率的几个主要方法,包括优化硅片性能、高方阻、先进的金属化、以及选择性扩散等;最后强调了技术进步对规模化生产带来的影响。     

太阳能热化学循环制氢研究进展

太阳能热化学制氢被认为是能源可持续利用最具潜力的途径之一,对推进“碳达峰、碳中和”目标的实现,缓解能源与环境危机具有重大的战略意义.直接热解水虽能实现近零碳排放制氢,然而超高的反应温度以及氢、氧产物分离难等问题,使之难以应用于规模化产氢.太阳能热化学循环间接分解水制氢,通过载氧材料循环来降低直接热解水温度,并实现氢、氧产物分步分离,将间歇、波动、能流密度低的太阳能转化为稳定、高密度的氢气化学能,受到广泛的关注和研究.然而,受限于太阳能热化学循环制氢存在的温度高、效率低、经济性差等诸多瓶颈问题,当前研究仍停留在理论分析与实验研究阶段,阻碍着该项技术的进一步发展.本文围绕太阳能热化学循环制氢,综述了不同循环体系的发展历程及重要进展,并对热化学循环所面临的主要挑战进行了讨论与建议,以期为太阳能热化学循环的研究和发展提供新见解与新思路,为太阳能燃料的高效、稳定、安全以及大规模生产奠定基础.     

太阳能光伏发电——中国低碳经济的希望

2010年上海世博园区安装了约5.2MW光伏发电系统,预示着太阳能光伏是低碳经济的希望。笔者展望太阳能光伏发电的未来,重新思考光伏发电在中国能源结构中的战略地位;建议把支持光伏发电的快速发展作为占领太阳能科技制高点,同时作为发展低碳经济的国策。     

与建筑一体化太阳能双效集热器系统在夏季工作时对建筑负荷的影响

特别针对已提出的与建筑一体化太阳能双效集热器系统以自然循环方式工作的集热水模式, 建立了与建筑耦合计算的系统理论模型并进行了实验验证. 实验验证结果验证了该理论模型的正确性. 另外, 为了讨论该新型系统在夏季工作时对室内热环境的影响情况, 还特别针对一个依据一般实际建筑的结构和围护结构材料特点而设计的虚拟房间, 采用验证的理论模型, 模拟计算了该房间带新型集热模块和不带新型集热模块的冷负荷情况. 模拟结果得到, 在夏季工作时, 房间带新型集热模块时的全天冷负荷量比不带时要降低约1.02%. 尽管这个降低量不大, 但这个结果表明, 与建筑一体化太阳能双效集热器系统在夏季工作时不仅可以有效利用太阳能制热水, 而且不会遇到传统被动采暖系统在夏季要遇到的夏季过热问题, 更特别的是还能一定程度上改善室内热环境.     

内置超分子复合物降低铅毒性提升钙钛矿太阳电池环境安全性与稳定性

<正>钙钛矿太阳电池近年来得到了快速发展,认证效率达到26.1%(https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html),表现出了潜在的产业化应用前景.然而,目前高性能的钙钛矿太阳电池主要基于含铅的光活性层,在水中具有较高溶解性,其环境毒性受到广泛关注,是限制其推广应用的主要障碍.如何抑制铅的泄露,降低钙钛矿光活性层对环境的影响,