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oe1(光电查) - 科学论文

94 条数据
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  • 一种高通量、线性分子束外延系统，用于降低砷化镓光伏电池的制造成本：砷化镓的成本能否低到足够普及？

    摘要： 基于砷化镓（GaAs）及相关化合物的太阳能电池提供了目前已报道的最高效率单结和多结太阳能电池。然而，与硅和其他薄膜太阳能技术相比，这类电池的成本过高。其中一个显著差异因素是生长外延层所需的高昂成本。在此，我们提出一种分子束外延（MBE）系统设计方案，该方案有望提高外延层生长通量，从而显著降低生产成本。该系统采用基于齿条齿轮的线性传输机构，在腔室内多个互联的生长位置之间依次转移多个衬底载板，从而按所需顺序和厚度同步在多个晶圆上生长外延层。所提出的线性MBE平台为现实分析砷化镓单结光伏电池生产成本奠定了基础。我们的模型预测，与传统MBE相比，线性MBE可将外延生长成本降低近55%；若进一步优化工艺并结合非破坏性剥离技术，成本降幅可达85%。但即使乐观考虑所有这些因素，在可预见的未来，采用现有任何生长工艺生产的非聚光砷化镓太阳能电池的外延片成本仍不太可能降至每瓦峰值功率3美元以下。

    关键词： 光伏电池、砷化镓、分子束外延、线性分子束外延、降低成本

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 以各种偶氮染料作为活性层组分的光伏电池

    摘要： 首次展示了六种以杂环偶氮染料为活性层的电池的光伏响应。这些活性偶氮层因取代基类型（即给电子基团：CH3、OCH3和吸电子基团：Br）而异。我们证明通过改变杂环偶氮染料中的取代基可以改变器件的功率效率。需要指出的是，所有展示的数据都表明杂环偶氮染料在实现高效光伏输出方面具有巨大潜力。所研究的杂环偶氮染料比采用4-二乙氧基苯基硅烷基偶氮苯的电池具有更高的光伏参数。

    关键词： 理论DFT计算、光伏电池、薄膜、杂环偶氮染料、电流密度-电压特性

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 由铁电畴定义的二维串联光伏电池

    摘要： 近期，大量研究致力于实现p型和n型二维（2D）材料的紧密接触，以构建适用于光电探测器和光伏器件的p-n结。然而迄今为止，所有基于二维材料的光伏电池均为单p-n结结构，其开路电压通常受限于半导体材料的带隙。本研究采用扫描探针畴极化方法对铁电薄膜进行极化，成功制备出具有附加开路电压和输出功率的串联连接MoTe2光伏电池。这种非易失性MoTe2 p-n二极管展现出100的整流比。作为光电探测器时，该器件无需任何栅压或偏置电压即可实现220 mA/W的响应度和41%的外量子效率。其开路电压随串联p-n结数量的增加呈线性增长，且可超越多层MoTe2的带隙值。

    关键词： 光伏电池、二碲化钼、开路电压、二维材料、铁电畴

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于干燥应用的光伏-热双通太阳能混合系统

    摘要： 本文从理论和实验两方面评估了为干燥用途设计的双通混合光伏-热（PVT）太阳能系统性能，该系统经过设计、制造和建模以模拟其产能。从PVT集热器提取的热空气可作为干燥应用的热源。利用为此专门开发的MATLAB 2015b程序计算了温度分布、有效得热、电功率和热效率等关键参数。结果表明：在较小质量流量0.017 kg/s时获得最高输出流体温度63°C；而在较大质量流量0.031 kg/s时分别达到电效率12.65%、热效率56.73%和总效率85%的最大值。此外，在0.031 kg/s质量流量下获得最优电功率50.57 W和热能389.37 W。

    关键词： 烘干机、性能、光伏电池、得热、集热器

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 通过选择性表面区域掺杂扩散提升微/纳米纹理薄膜太阳能电池效率

    摘要： 我们提出一种通过选择性表面区域扩散掺杂剂来提高微/纳米纹理太阳能电池效率的简易方法。当纹理尺寸与特征扩散长度相当或更小时，该方法效果显著。在此尺寸范围内，电池中常会出现严重的掺杂浓度非均匀性。本研究中，纹理是指薄晶硅太阳能电池表面的纳米金字塔凹坑阵列。我们对这种纹理的模拟显示，沿纹理表面存在强烈的掺杂浓度非均匀性。这种非均匀性会在纹理区域形成电学非活性区。通过我们的掺杂方法，模拟表明可显著降低非均匀性以提高电荷收集效率。我们通过直接测量采用与未采用选择性扩散掺杂法制备的太阳能电池光伏效率，验证了这一预测。实验表明，对于具有周期性纳米金字塔凹坑纹理的15微米厚独立硅太阳能电池，选择性掺杂扩散使效率从12.5%提升至13.3%。本方法普遍适用于其他微/纳米结构、半导体材料及光电器件。

    关键词： 光伏系统、太阳能发电、发电、电力工程与能源、能源、光伏电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 热半干旱气候下mc-Si、a-Si和HIT光伏阵列的运行性能与退化影响生命周期环境-经济指标

    摘要： 针对光伏(PV)运行气候区特性的生命周期指标演变研究，可深入揭示其环境与经济性能表现。当前大量文献仅关注光伏生命周期指标的输出能量而忽略衰减率(DR)影响。本研究在相同环境条件下，对多晶硅(mc-Si)、非晶硅(a-Si)和本征薄层异质结(HIT)三种光伏技术开展环境-经济分析，基于印度炎热半干旱气候安装现场实时监测数据，评估了三种技术的能量性能参数与衰减率。评估表明：在印度炎热半干旱气候下，HIT光伏组件技术较mc-Si和a-Si系统更具适用性。其能量指标——能量回收期(EPBT)为1.0年、能量产出因子(EPF)达24.93、生命周期转换效率(LCCE)为0.15，均优于对比技术；且在同等气候条件下，HIT系统减排CO2及获取碳信用的潜力更高。但就年均化统一成本(UAC)而言，mc-Si(3.60卢比/千瓦时)和a-Si(3.40卢比/千瓦时)较HIT(6.63卢比/千瓦时)更具经济可行性。研究表明：采用考虑衰减率影响的生命周期指标评估方法，较传统方式更能有效识别特定光伏技术的适宜部署区域。

    关键词： 年化统一成本、非晶硅、晶体太阳能电池、生命周期评估、光伏电池、能源回收期、生命周期指标、HIT（异质结）、光伏系统、衰减率

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • Cd1?xZnxTe/硅串联太阳能电池的光电联合优化

    摘要： 虽然单结太阳能电池的基本极限已经确定，但串联结构是突破这些极限的有前景方法之一。CdTe是顶电池吸收层的候选材料之一，因为CdTe光伏技术具有显著优势：稳定性高、性能优异且成本相对较低。此外，通过引入锌等元素（形成Cd1?xZnxTe合金）可调节CdTe带隙，从而满足串联器件肖克利-奎伊瑟极限的设计要求。近期，叉指背接触（IBC）硅太阳能电池创下了效率纪录，使其成为后电池的理想选择。本研究对Cd1?xZnxTe/IBC硅串联结构进行了光学与电学联合优化，分析了光/电损耗机制并对各功能层进行优化，探讨了替代电子传输层和透明导电电极方案以提升顶电池及串联整体效率。

    关键词： ??化锌，背接触（IBC）硅电池，晶体硅，光伏电池，碲化镉，叠层电池，碲锌镉

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 环境系数对光伏电池I-V和P-V特性曲线的影响——基于Matlab/Simulink仿真

    摘要： 许多参数和环境条件会影响光伏电池的性能。本文从理论上研究了温度和辐照度变化对光伏电池输出特性的影响。建立光伏电池模型本质上需要将气象数据（温度和辐照度）作为输入变量。光伏输出包括电流、电压和功率。然而，要得出I-V或P-V特性曲线，这些重要变量是必需的。输入变量的任何变化都会直接反映在输出变化中。特性曲线是通过实际读数和测量获得的，这些数据直接来自摩苏尔技术工程学院的太阳能电站。由于MATLAB/Simulink软件的广泛使用和实用性，完整的建模随后通过该计算机软件生成。

    关键词： 太阳能电池，光伏电池，单二极管模型，光伏温度，光伏辐照度，I-V和P-V特性曲线

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于数据手册信息的改进型光伏电池数学模型

    摘要： 为了解决非线性超越方程及传统光伏（PV）电池模型的复杂性，本文提出一种基于数据手册信息的两步建模方法。首先，在开路电压和短路电流与串联电阻Rs、并联电阻Rsh无关的假设前提下，将光伏电池模型分解为理想模型部分和电阻网络部分。随后，根据制造商在标准测试条件（STC）和额定工作电池温度（NOCT）下提供的数据，获取光生电流Iph、反向饱和电流Io和理想因子n等参数以实现理想模型部分的建模；同时根据STC条件下的制造商数据获取Rs和Rsh参数以实现电阻网络部分的建模。最后通过该建模方法获得三种不同材料类型光伏电池的开路电压和短路电流，并与实际实验数据进行对比验证上述假设，同时获取这三种光伏电池的电流-电压特性曲线并分析讨论相应误差。

    关键词： 五参数模型、数据表信息、电流-电压特性曲线、光伏电池、理想因子

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • InGaP太阳能电池的高速MOVPE生长

    摘要： 研究了反应器压力和生长温度对窄通道水平金属有机气相外延（MOVPE）反应器中以10 μm/h生长速率生长的InGaP外延层质量和特性的影响。当压力从6 kPa增加到10 kPa和15 kPa时，InGaP的粗糙度显著改善。这很可能与P的绝对压力以及In和Ga吸附原子在晶圆表面的迁移有关。由于气相反应和P从InGaP表面脱附，InGaP表面变得粗糙，且随着生长温度升高，坑位错增加。虽然低温有利于获得光滑的InGaP表面，但缺点是InGaP中的载流子寿命缩短。因此，低温生长的InGaP n-on-p太阳能电池的短路电流密度和开路电压均出现退化。这些退化归因于低温生长的InGaP中的背景杂质和缺陷密度。在优化的650 °C生长温度和15 kPa反应器压力下，InGaP的生长速率提高到20 μm/h和30 μm/h。成功以30 μm/h的速率制备了InGaP太阳能电池，为在高速MOVPE反应器中制造III-V族多结太阳能电池开辟了道路。

    关键词： III-V族半导体材料、半导体生长、光伏电池

    更新于2025-09-23 15:19:57