近几年太阳能电池的研究进展与发展趋势

该文主要介绍近几年来太阳能电池的最新研究进展,结合不同种太阳能电池的效率走势图分析了影响单晶硅太阳能电池．多晶硅太阳能电池．硅基薄膜电池,铜锢镓硒薄膜电池,碲化镉薄膜电池,运用新技术制造的聚光砷化镓电池和多结太阳能电池效率的主要因素还有未来的发展趋势以及未来发展中可能会面临的一些问题。     

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.     

卤化物钙钛矿薄膜的室温结晶与稳定性研究

在空气中无加热退火条件下制备高结晶度和高稳定性金属卤化物钙钛矿薄膜是柔性钙钛矿太阳能电池走向大规模应用过程中面临的一个难点问题.本文提出一种可在室温条件下实现钙钛矿薄膜结晶的方法,利用1,2-二甲氧基乙烷(DME)、甲胺(MA)、乙醇(EA)三种低沸点极性分子的混合溶液有效溶解钙钛矿前驱体,在空气中无加热退火条件下即可制备出高结晶度的钙钛矿薄膜,所制备的钙钛矿薄膜在空气中连续光照120 h后仍保持晶格完整,显示了良好的水、氧、光照条件下的稳定性;并且这种方法适用于带隙1.60–1.78 eV钙钛矿薄膜的制备.最后,用此方法制备柔性钙钛矿太阳能电池获得了最高19.63%的光电转换效率.这为柔性钙钛矿太阳能电池的大规模商业化生产提供了一条可行的方向.     

电聚合薄膜在钙钛矿电池中的应用

目前,钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cell, PSC)的效率(25.8%)已经可以与硅基太阳能电池相媲美,但是长期稳定性不高是其开展商业化应用亟需解决的问题之一.电化学聚合作为一种制备电活性导电聚合物薄膜的方法,可以有效降低材料和器件制备的成本;同时,化学交联的电聚合薄膜具有较好的稳定性,能有效提高器件的稳定性.总结了将交联的电聚合薄膜作为空穴传输层(hole transporting layer, HTL)或电子传输层(electron transporting layer, ETL)来开发稳定和高效的钙钛矿太阳能电池,并论述了电聚合薄膜在钙钛矿太阳能电池未来的研究重点.     

管式PECVD工艺对氮化硅薄膜折射率的影响

折射率是反映薄膜成分以及致密性的重要指标, 是检验薄膜制备质量的重要参数,其变化直接影响太阳能电池的转化效率。本文研究了不同射频功率、腔体压强、衬底温度以及硅烷和氨气配比等沉积条件对在太阳能电池上沉积的氮化硅薄膜折射率的影响,分析了氮化硅薄膜折射率随各沉积条件变化的原因。     

上海“十二五”科技规划重点领域的国内外发展跟踪研究之十一 国内外薄膜太阳能电池发展态势跟踪

作为太阳能电池发展的重要方向,薄膜型太阳能电池的产业化出现了多种技术路线并举的现象。本期"软科学"基于上海科学技术情报研究所的研究成果,重点梳理了当前国际国内薄膜太阳能电池技术的发展状况和趋势。     

基于多功能层TiO2薄膜增强染料敏化太阳能电池性能?

利用粒径为20和200nm TiO2在导电玻璃表面制备光阳极的光透明层薄膜、混合层薄膜以及散射层薄膜,通过有效地调整3种薄膜结构进而制备了染料敏化太阳能电池.研究表明,多功能层TiO2膜结构大幅度地提升了光电流,而且电子在多功能层TiO2膜内的界面传输阻抗较低.将3种薄膜有效结合并控制其厚度,可以有效地提高染料敏化太阳能电池的性能,在AM1.5,光强度为100 mW·cm-2的条件下,染料敏化太阳能电池光电转化效率可以提升至5.29%,电流密度达到11.7mA·cm-2.     

CuInS2薄膜太阳能电池发展现状

CuInS2是一种最具前景的太阳能电池光吸收材料。介绍了CuInS2(CIS)太阳能电池的研究和发展现状,以及一种低成本的CIS薄膜太阳能电池产业化技术。展望了CIS薄膜太阳能电池在我国的发展前景。     

新事

利用月亮尘土来获得太阳能的原理其实很简单,就是利用月亮上的尘土制造一种太阳能电池,并将无数个这样的电池组装到一起变成一个发电装置将太阳光转换成电能。科学家们发现制造这种太阳能电池的原料就蕴藏在月球的风化层里。他们设想用一台遥控装置在月球表面来回移动,将风化层熔化成一层玻璃薄膜,然后     

Nano-SiC薄膜在太阳能电池窗口表面的应用

由于环境的污染使空气中有泥土,太阳能电池在户外使用一段时间后,其窗口表面就会附着一些灰尘颗粒影响其进光量,进而影响太阳能电池的光电转换效率。采用溶胶凝胶法制备并通过热烧结过程,将Nano-SiC透明薄膜制备在太阳能电池窗口表面。通过实验测试了表面制备不同厚度的Nano-SiC薄膜对太阳能电池I-V特性的影响。实验结果表明Nano-SiC薄膜具有很好的光子透过性和自洁能力,能够提高太阳能电池的光电转换效率。     

投资新亮点:有机薄膜太阳能电池

日本遥遥领先 "2013年之前将是薄膜硅和结晶硅齐头并进,2013年以后薄膜硅将成主流". 夏普董事长片山干雄近日展示了对太阳能电池业务今后的预测.鉴于上述预测,日本夏普电子公司决定在大阪府堺市建设一座年产能力为1GW的大规模薄膜硅太阳能电池新工厂.夏普太阳能系统业务本部长专务董事滨野稔重还预测:"凭借薄膜硅可以支撑到2020年.2020年之后,色素增感型等新型太阳能电池又将成为现实."出于对未来的考虑,目前夏普已开始了对新型太阳能电池的研发.     

太阳能电池片上生长ZnO/Al薄膜电极的研究

太阳能电池片上生长ZnO/Al薄膜电极的研究属于新型透明导电材料领域,具体涉及一种在未引入电极的太阳能电池片上制备ZnO/Al薄膜的方法。以未引入电极的太阳能电池片为基片,清洗后送入磁控溅射反应室,以纯Al为靶材进行磁控溅射得到20~300nm厚的Al薄膜,然后将基片置于气相沉积室内同时通入氧气和携带有Zn(CH2CH3)2的氩气,沉积得到50~600nm厚的ZnO薄膜,最后在氧气气氛下,于400~600℃对载有ZnO和Al薄膜的基片退火处理,得到ZnO/Al薄膜。制备工艺简单,沉积过程易于控制,透明导电薄膜的均匀性好,光电性能优异,以此作为太阳能电池的背电极,替代传统的铝金属电极,进一步提高了太阳能电池的转化效率。     

太阳能电池电解质固化技术

日本东芝公司日前宣布 ,在开发新的太阳能电池技术方面取得了重大突破 ,实现了电解质的固化处理 ,从而杜绝了液体电解质渗透的潜在危险 ,使太阳能电池有望实现更简单、低成本生产。这种电解质固化技术 ,可在一层塑料底层上形成太阳能电池。这种新的太阳能电池 ,比目前使用最广泛的太阳能电池的重量要轻 2 0 % 50 % ,它将取代传统的硅基太阳能电池 ,从而扩大太阳能电池的应用范围。东芝公司设想 ,将这种新型太阳能电池安置在家庭的墙壁或窗户的玻璃上 ,供家庭使用 ,以及把它应用到便携式数字产品上 ,如移动电话上使用。东芝公司于日前在苏格…     

荧光光子晶体背反射层增强染料敏化太阳能电池效率

通过共组装单分散二氧化硅胶体和碳点的方法制备一种新型的荧光光子晶体薄膜,二氧化硅胶体粒子的粒径为180 nm,合成的碳点粒径为1 2 nm,共组装后制备的光子晶体薄膜同时具有鲜艳的色彩和良好的荧光性能.此薄膜的发射光谱在480 nm左右,可以将其用于染料敏化太阳能电池的背反射层.未加背反射层的染料敏化太阳能电池的转化效率为4.01%,而具有荧光光子晶体作为背反射层的染料敏化太阳能电池的转化效率达到4.27%,由此可以将光电转换效率提高6.2%.     

仿生微纳米结构的制备及其对晶体硅太阳能电池发电量提升的研究

以提高晶体硅太阳能电池发电量为目的,通过仿真设计,阳极氧化辅助微纳米加工的方法制备了一种仿生类复眼多级微纳米结构,并将该结构通过纳米压印的方法制备到高分子聚合物薄膜上,结合目前市场晶体硅组件的封装技术,将该多级结构薄膜应用到晶体硅太阳能电池中。测试结果表明:该多级结构由尺寸约为30μm的六边形微透镜阵列及约为200 nm的点阵组成。使用该多级结构的聚合物薄膜的商业晶体硅太阳能电池的发电量可以提高4%以上,具有良好的应用前景。     

溶液法制备铜锌锡硫太阳能电池研究进展

阐述CZTS薄膜太阳能电池的结构,总结目前溶液法制备CZTS薄膜的方法和最新研究进展情况,认为溶液法将成为今后太阳能电池的研究方向.     

染料敏化太阳能电池的内部阻抗分析

为了进一步研究染料敏化太阳能电池的性能与内部阻抗的关系，应用电化学阻抗谱来研究电池内部电子转移过程的阻抗特性．结合适当的等效电路和理论模型对电池的阻抗谱图进行分析，结果表明，电池的内部阻抗主要来自至少3个方面：高频区域为铂和电解质界面的阻抗；中频区域为电子在二氧化钛薄膜中的传输和复合阻抗；低频区域为电解质内部的扩散阻抗．其中电子在二氧化钛薄膜中的传输和复合阻抗是影响染料敏化太阳能电池内部阻抗的主要方面，电解质的扩散对电池内部阻抗的影响较小．     

电子束蒸发太阳能电池窗口层ZnO薄膜

用电子束蒸发法在玻璃基片上制备太阳能电池窗口层ZnO薄膜,并在氧气环境下对其在400～500℃的温度下退火1h．通过X射线衍射、电镜扫描、透过率光谱等手段测试和分析所制备的薄膜,结果表明：当薄膜未经过热处理时,薄膜中含有大量的单质锌;当薄膜经过400℃退火后,薄膜逐渐结晶,并且其物相成分基本是ZnO;当退火温度逐渐升高到500℃时,晶粒长大,晶化程度提高,对可见光和近红外光的透过率也增大,平均值可达90％,此时所制备出的ZnO薄膜适合于作为太阳能电池的窗口层。     

a-Si/CuInSe2叠层太阳能电池中的空间电荷效应

基于ｐｉｎ结构的ａ－Ｓｉ：Ｈ太阳能电池中的空间电荷效应，讨论了ａ－Ｓｉ／ＣｕＩｎＳｅ２叠层太阳能电池的稳定性。采用计算机数值模拟方法，得出由光生空穴俘获产生的ａ－Ｓｉ：Ｈ层中正空间电荷密度的增加，改变了电池内部的电场分布，普遍抬高了ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜中的电场强度；在当照射下，空间电荷效应不会给ａ－Ｓｉ／ＣｕＩｎＳｅ２叠层结构中的ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜中的场强度；在光照射下，空间电荷效应不绘给ａ－Ｓｉ／Ｃｕ     

太阳能电池用稀土铽掺杂二氧化硅减反射和光波转换薄膜

采用凝胶溶胶法,在玻璃片上镀制了稀土铽掺杂的SiO_2薄膜,讨论了稀土Tb~(3+)和金属Zn~(2+)掺杂及掺杂量对薄膜样品透过率曲线、发光和太阳能电池光电转换效率的影响。实验结果表明稀土Tb~(3+)和金属Zn~(2+)掺杂量均为0.4%时,薄膜样品的发光及太阳能输出功率最高,太阳能电池转换效率提高了6.25%。实现了减少反射和紫外可见光波转换的双重功能。