太阳电池各等效电路模型的对比分析

针对太阳电池应用环境的多变性、研究的复杂性、研究模型的多样性,本文从等效电路图、方程组表达式、使用条件等方面详细讨论了理想二极管等效电路、单二极管等效电路、双二极管等效电路、雪崩击穿效应双二极管等效电路等四种太阳电池等效电路模型。对比分析结果表明:太阳电池是一个特殊的器件,太阳电池等效电路模型是多变和复杂的。     

Sb2Se3-Sb2S3两端叠层薄膜太阳能电池

设计并制备一种全锑基两端叠层薄膜太阳能电池，其结构为ITO/CdS/Sb₂S₃/Au/ZnO/Sb₂Se₃/Au.通过快速热蒸发法制备Sb₂Se₃和Sb₂S₃薄膜，该薄膜具有良好的结晶性.测试表明，器件中各层薄膜的能级互相匹配，并且可实现光谱的分段利用. Sb₂Se₃-Sb₂S₃两端叠层电池的光电转换效率达到3.25%,其开路电压为0.98 V,可基本实现开压叠加.     

硫化锑太阳电池的数值模拟分析

利用Afors-het一维器件模拟仿真软件，研究传统CdS/Sb₂S₃异质结太阳电池器件中Sb₂S₃吸收层和CdS缓冲层厚度、带隙、吸收层受主浓度以及缺陷对电池性能的影响。结果表明，一定厚度的吸收层可以提高器件的短路电流密度，但过厚的吸收层会减小填充因子。研究CdS薄膜发现，过厚的CdS对电池的开路电压，短路电流密度以及填充因子损害较大。Sb₂S₃最优的带隙宽度在1.5～1.6 eV之间。提高Sb₂S₃受主浓度可以有效改善开路电压，但施主缺陷态密度与缺陷态在能级中能量的增加将会使电池效率降低。同时模拟结果表明，当吸收层中载流子寿命达到10^-7 s时，电池的短路电流密度可以得到明显改善。     

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%。     

溶液法制备Zn1-xSnxO缓冲层的CZTSSe太阳电池性能优化

为了获得环保型太阳电池，利用低成本且安全的溶液法制备Zn_1-xSn_xO（ZTO）,替代CdS缓冲层以获得无镉柔性Cu₂ZnSn（S, Se）₄（CZTSSe）太阳电池.通过优化ZTO层厚度以调控电场和耗尽区，当ZTO层厚度为100 nm时，器件的内建电势可提升至0.35 V,耗尽区宽度增加至0.23μm,能更有效地收集载流子.优化后的器件具有更好的理想因子A（1.60）和更短的电荷转移寿命（26μs）,这表明异质结质量得到提高且界面复合被有效抑制.最佳器件的光电转换效率（PCE）为3.0%,填充因子获得了22.7%的显著提升.