双面钝化高效硅空间太阳电池的设计及研究

从研制空间用高效太阳电池出发,比较了双面钝化硅太阳电池相对于砷化镓太阳电池的优势,提出了一种新型双面钝化高效硅太阳电池的设计思想和研制方法．给出电池样品的测试结果,该电池在ＡＭ０,２５℃下光电转换效率为１８．７％．     

钝化发射极,背面定域扩散高效硅太阳电池

报道了钝化发射极，背面定域扩散高效率硅太阳电池的研制结果，阐述了电池的工艺制作流程及结构设计特点，并分析其获得高转换效率的机理。由于电池设计及制作中采用了双面钝化，背面进行定域小面积的硼扩散，正面利用“倒金字塔“结构，同时配以淡磷、浓磷分区扩散等手段，使硅太阳电池的开路电压、短路电流和填充因子都得到较大提高，在ＡＭ１．５，２５℃的光照条件下，光电转换效率η＝２３．８％。     

钝化发射极、背面定域扩散高效硅太阳电池

报道了钝化发射极、背面定域扩散高效率硅太阳电池的研制结果。阐述了电池的工艺制作流程及结构设计特点，并分析其获得高转换效率的机理。由于电池设计及制作中采用了双面钝化，背面进行定域小面积的硼扩散，正面利用“倒金字塔”结构，同时配以谈磷、浓磷分区扩散等手段，使硅太阳电他的开路电压、短路电流和填充因子都得到较大提高，在ＡＭ１．５，２５℃的光照条件下，光电转换效率η＝２３．８％。     

PESC太阳电池双层减反射膜的研究

钝化发射极硅太阳电池（简称为PESC）^[1]，采用浅结密栅结构，以改革蓝光响应，提高转换效率。同时要求硅太阳电池的减反射在短波范围有较好的透射性能。本文对MgF2-Zn双层减反射进行了研究，将其用于PESC中，有效地提高了电池的短波光谱响应。在AM1．5mw/cm^2光照下得到太阳电池短路电流增益高达1．47，平均反射率在3％左右。     

SSP衬底上多晶硅薄膜电池的研究

从简化步骤、降低成本的角度出发,采用快速热化学气相沉积(RTCVD)法在低纯颗粒带硅(SSP)衬底上制备出了多晶硅薄膜太阳电池.测试结果表明,实验室制备的无钝化、无减发射膜的多晶硅薄膜太阳电池获得了3.57%的转换效率.并在此基础上提出采用氢钝化、减反射、快速生长和隔离技术,期待电池效率能有进一步的提高.     

SSP衬底上多晶硅薄膜电池的研究

从简化步骤,降低成本的角度出发,采用快速热化学气相沉积（RTCVD）法在低纯颗粒带硅（SSP）衬底上制备出了多晶硅薄膜太阳电池,测试结果表明,实验室制备的无钝化,无减发射膜的多晶硅薄膜太阳电池获得了3．57％的转换效率,并在此基础上提出采用氢钝化,减反射,快速生长和隔离技术,期待电池效率能有进一步的提高。     

几种新型钙钛矿太阳电池的概述

基于钙钛矿太阳电池巨大的发展潜力,简要的概述了钙钛矿太阳电池的发展历程,并阐述其基本工作原理;同时总结了AZO基底钙钛矿太阳电池和三种基于钙钛矿与硅薄膜相结合的新型钙钛矿电池结构:钙钛矿硅薄膜复合太阳电池、新型双面钙钛矿太阳电池和硅基钙钛矿叠层太阳电池.最后,展望了未来开发新型钙钛矿太阳电池的努力方向及其发展前景,为进一步研究钙钛矿太阳电池提供一定的参考.     

高低发射氏（HLE）硅太阳电池

对ＨＬＥ硅太阳电池做了光谱响应表达式的推导，理论上的数值计算及实验结果分析表明，硅ＨＬＥ太阳电池在采用浅的重掺杂区及较深的低掺杂区构成电池发射区时，可获得比常规电池更好的光谱响应，从而提高了短路电流，并对暗电流有抑制作用，可获得较高的开路电压结果使ＨＬＥ硅太阳电池具有较高的光电转换效率。     

户外用硅基太阳总辐射计的设计

为长期监测光伏电站中太阳辐射强度，设计了一种户外用硅基太阳总辐射计。采用同种技术类型硅太阳电池作为传感器，并以光伏组件制作工艺来封装硅太阳电池；采用测温热敏电阻测试硅电池的工作温度，为辐照度测量值增加温度修正；采用合适的取样电阻串接于硅电池正负极两端，使硅太阳电池近似工作于短路电流状态。最后在户外自然光下与标准硅太阳电池进行辐照度对比测试，最大误差为1.2%,最小误差为0.2%,平均误差为0.4%。     

低效纳米孔晶体硅太阳电池性能研究

晶体硅太阳电池生产中,降低表面反射率能够提高太阳电池短路电流和转换效率.纳米孔硅的表面反射率极低,但报道中所实现的太阳电池输出参数(开路电压、短路电流、填充因子)都低于金字塔结构表面.采用对比法从光学性能、表面微结构和电极接触上对纳米孔硅和金字塔太阳电池进行比较分析,来研究纳米多孔硅太阳电池转换效率的抑制因素.研究表明短时间腐蚀的纳米孔硅太阳电池表面沉积氮化硅钝化膜后的平均反射率提高.长时间腐蚀的纳米孔硅表面沉积氮化硅后在短波段的反射率极低,因此平均反射率小于金字塔结构表面.但是由于纳米孔硅太阳电池的表面复合率高,而孔壁上附着的毛刺不仅会进一步增大表面复合,还会削弱表面钝化效果,因此短波段激发的光生载流子难以被太阳电池利用.所以,光利用和表面复合是抑制纳米孔硅太阳电池开路电压和短路电流的原因,而过大的串联电阻是纳米孔硅太阳电池短路电流和填充因子低的另一个原因.     

空间用高效率硅太阳电池前景广阔

上海航天局下达的“空间用高效率硅太阳电池”课题,由华中理工大学固体电子学系与上海新宇电源厂联合承担研制任务.该课题已于1989年通过了鉴定.所研制的单片硅太阳电池效率高达18.03%(AM1.5,100W/cm~2,28℃,全面积).该技术成果的主要工艺特点是:对PESC硅太阳电池,在国内率先采用超薄热氧化(具有再分布和钝化表面的作用)与浅结密栅相结合的先进工艺.此技术不仅为提高硅太阳电池光电转换效率和太阳电池重量比功率等提供了新的技术,而且也为民用普通硅太阳电池效率的提高指明了途径.     

叠层太阳电池中不同基质硅量子点的特性研究

叠层太阳电池的多能带结构设计可以有效提高太阳电池的转换效率,但是这种电池在实际制备过程中常会遇到低效率、高成本等问题。以提高效率为目的,在叠层太阳电池中引入具有量子效应的硅量子点是目前新型太阳电池研究的一大热点。文章对不同基质中硅量子点的能带模型进行了理论分析,介绍了硅量子点在几种不同基质中的形成方法及其相关性质的最新研究结果,并对比研究了SiO2、Si3N4和SiC用作硅量子点生长基质的优势与不足。     

等离子体太阳电池的研究进展

 高效太阳电池是近年太阳电池产业发展的目标,等离子体太阳电池技术则是近年来研究的比较活跃的高效太阳电池技术之一。该文对等离子体太阳电池,从原理,材料到技术的最新研究进展做了比较全面的论述。等离子体太阳电池主要是利用贵金属纳米颗粒的表面等离子体效应增强太阳电池的光吸收。该技术既可以用在传统的硅电池上也可以用在薄膜电池上,尤其适用于作为薄膜电池的陷光结构,并且易于和传统的电池制造工艺相结合,有实现商业化的潜力。     

微型槽,钝化发射区硅太阳电池研制

用光刻法,在面积为1cm~2,电阻率为0.3Ω·cm的P型单晶硅上制作具有56条微型槽的太阳电池,并对其发射区进行钝化。由于这种电池结构处于平面结与垂直结之间,因此它既可作为常规电池,也可用于低倍聚光电池。     

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。     

小功率脉冲电镀仪在高效硅太阳电池中的应用

研制出用于制备空间硅太阳电池上电极的小功率脉冲电镀仪，该电镀仪脉冲电流的频率和占空比具有较宽的调节范围，满足高效率硅太阳电池脉冲电镀的要求，与国内，外普遍采用的真空蒸镀硅太阳电池上电极相比较，脉冲电镀可以制备更窄的栅指电极，电池上电极的遮光损失从７％￣９％降低到３％。     

铁钝化多孔硅形成过程中的形貌演化和腐蚀机理

采用水热腐蚀技术制备的铁钝化多孔硅表面具有可调超结构。详细研究了铁钝化多孔硅水热制备过程中单晶硅片表面的形貌演化。结果表明,在水热腐蚀过程中,存在两种同时发生的腐蚀机制：即对缺陷的化学腐蚀和通过形成微电池所发生的电化学腐蚀。在腐蚀发生的初期,化学腐蚀占主导地位;随后电化学腐蚀逐步起主导作用并对铁钝化多孔硅表面超结构的最终形成起关键作用。还讨论了发生在徽电池中微型阳极和微型阴极上的化学反应。研究结果为实现铁钝化多孔硅表面形貌的人为控制提供理论指导。     

激光开槽,埋槽电极硅太阳电池

报道一种新颖的激光开槽、埋槽电极硅太阳电池的结构、工艺流程及其研制结果。在ＡＭ１．５，２５℃，１００ｍＷ／ｃｍ＾２的条件下，以面积为４５ｃｍ＾２的３６片硅研制的硅太阳的输出参数的平均值为Ｊｓｃ＝３６．１ｍＡ／ｃｍ＾２，Ｖｏｃ＝６３３ｍＶ，Ｆ．Ｆ．＝０．７９８，η＝１８．２３％，最后分析了这种高性能硅太阳电池的设计特点。     

MINP和PESC高效率硅太阳电池的分析

本文根据研制成的两种新型高效率硅太阳电池——MINP和PESC电池,重点分析其特点及取得较高光电转换效率之机理。     

激光开槽、埋槽电极硅太阳电池

报道一种新颖的激光开槽、埋槽电极硅太阳电池的结构、工艺流程及其研制结果。在ＡＭ１．５，２５℃，１００ｍＷ／ｃｍ２的条件下，以面积为４５ｃｍ３的３６片硅片研制的硅太阳电池的输出参数的平均值为ＪＳＣ＝３６．１ｍＡ／ｃｍ２，Ｖ∞＝６３３ｍＶ，Ｆ．Ｆ．＝０．７９８，η＝１８．２３％，最后分析了种高性能硅太阳电池的设计特点。