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oe1(光电查) - 科学论文

94 条数据
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  • 采用替代籽晶层的铜电镀金属化技术，用于嵌入载流子选择性钝化接触的c-Si太阳能电池

    摘要： 本文中，我们并行开发了两种适用于氮化硅或透明导电氧化物减反射涂层的电镀铜（Cu）接触电极制备方法。通过采用蒸发银（Ag）或钛（Ti）等替代籽晶层，优化了Ti-Cu和Ag-Cu接触电极的电镀均匀性及最终电镀栅格的宽高比。此外，我们测试了电镀/退镀工艺序列（而非直接电流电镀或SiO2层方案），以解决设计接触孔外区域出现非预期电镀的问题。本文主要目标是在保持工艺与工业需求兼容的前提下，探索该接触形成技术的物理极限。同时，我们将优化的铜电镀接触电极应用于三种不同的前/背接触晶体硅太阳能电池结构：1）以氢化纳米晶氧化硅为掺杂层的硅异质结太阳能电池；2）薄SiO2/掺杂多晶硅-多晶硅太阳能电池；3）兼具背面薄SiO2/多晶硅接触与正面异质结接触的混合太阳能电池。为评估金属化质量，我们将制备器件与采用标准正面金属化工艺（银丝网印刷和铝蒸发）的参考器件进行对比。结果显示：使用铜电镀正面栅格时开路电压（VOC）仅出现5-10 mV的小幅下降，而相比铝蒸发工艺，采用铜电镀正面接触的太阳能电池填充因子得到提升。

    关键词： 光伏（PV）、硅基光伏器件制造、光伏电池、光伏工艺控制

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 二氧化钛（生产、性质及有效应用 第二版修订本）|| 9. 二氧化钛在光伏电池和色谱分析中的应用

    摘要： 太阳能电池将光能转化为电能。最先进的硅基电池根据其设计不同，效率（输出电功率与入射光功率之比，两者物理量纲均为瓦特）为10%至22%，通常约为15%。然而由于需要高纯度硅（通过区域提纯法确保），硅太阳能电池的制造成本相对较高。该工艺将硅原料晶体作为细棒通过区域熔炉拉制，杂质会在熔融前端聚集并在处理提纯材料前被剔除。所谓"能量回收期"——即太阳能电池运行中需要抵消其生产能耗的时间——约为七年。因此人们曾对Gr?tzel（瑞士洛桑联邦理工学院）[1,2]率先推出的廉价太阳能电池寄予厚望，这类电池在同等性能下成本仅为硅基电池的十分之一。

    关键词： 太阳能电池、光伏电池、高效液相色谱法、二氧化钛、色谱法、格雷策尔电池

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019电力与先进计算技术创新会议(i-PACT) - 印度维洛尔(2019年3月22-23日)] 2019电力与先进计算技术创新会议(i-PACT) - 基于COMSOL的热光伏电池数值建模与仿真

    摘要： 近年来，由于全球对电能需求的增长以及其他化石燃料的稀缺，热光伏技术（TPV）已成为一个热门且重要的研究领域。TPV是一种利用光伏二极管将热辐射转化为电能的技术，该过程通常通过加热至800oC以上的热发射器来实现。本研究采用碳化硅作为发射器、锑化镓作为太阳能光伏电池，设计了一种圆形TPV电池。通过参数求解器以100K为间隔，使发射器在1000K至2000K范围内工作。我们分析了稳态条件下表面间辐射的热传递过程，并观测了TPV电池的温度分布与电功率输出。结果表明：当发射器温度为1700K、太阳能温度为1300K时，该TPV电池可产生最高27000W/m2的电功率输出。

    关键词： 太阳能电池，电能，热光伏电池，光伏电池，热传递，可再生能源

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年第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) - 用于测定应用于曲面光伏能量收集潜力的建模方法

    摘要： 周期性一维纳米材料阵列在光-物质相互作用方面具有可调光学特性，这为设计高效光电器件提供了优势。本文报道了基于n-i-p薄膜非晶硅、利用垂直排列碳纳米管（CNT）阵列作为支架自下而上生长的纳米柱（NP）阵列太阳能电池的制备方法。研究了CNT间距在800至2000纳米范围内变化对太阳能电池光学和电学性能的影响。当CNT间距为800纳米时，NP太阳能电池呈现出"蛾眼"宽带减反射特性，平均反射率低于10%。与常规平面太阳能电池相比，增强的光学吸收使该电池在弱光条件下的光电流和量子效率显著提升。研究发现NP太阳能电池的开路电压（Voc）与CNT间距及光照条件存在系统性关联。本研究结果对开发高效一维纳米结构太阳能电池具有重要意义。

    关键词： 光伏电池、纳米结构材料、纳米光子学、非晶硅、碳纳米管（CNT）

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 使用双(N-1,4-苯基-N-吗啉代二硫代氨基甲酸酯)锡(II)配合物制备的HDA封端SnS纳米晶光伏电池的电化学性能

    摘要： 根据拟议应用，选择封端剂的基础需充分考虑以适应特定的表面、尺寸、几何形状和官能团。上述任何因素的变化都可能影响纳米材料的特性。在单源前驱体法中采用十六胺（HDA）作为封端剂，可制得具有良好量子效率光致发光和理想粒径的优质量子点（QDs）敏化材料。通过结构、形貌和电化学仪器评估了敏化剂的特性与效率。循环伏安法（CV）结果显示两种材料均呈现还原峰和氧化峰。SnS/HDA与SnS光敏剂的XRD图谱在27.02°处显示出与正交晶系SnS相关的十一个衍射峰。SnS/HDA的电流密度-电压（I-V）测试性能优于SnS敏化剂。伯德图结果表明SnS/HDA光敏剂的电子寿命（τ）较SnS光敏剂更优。这些结果证实，由于HDA封端剂的存在，SnS/HDA较SnS敏化剂展现出更优异的性能。

    关键词： 光伏电池、量子点、半导体、电化学、单源前驱体

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 纳米流体冷却提升光伏组件性能：综述研究

    摘要： 仅有15-20%的入射太阳能被光伏电池利用，且该比例会因光伏组件温度升高而进一步降低，同时还会缩短光伏组件的使用寿命。为此，人们尝试了多种方法来降低光伏组件的温升，并采用了不同的冷却技术。纳米流体冷却是一种通过提高纳米流体（相对于基础流体）热导率来降低光伏组件温度并增强传热的潜在技术。本文综述了与纳米流体冷却光伏电池相关的实验和数值研究，发现随着基础流体中纳米颗粒浓度的增加，光伏组件背面的传热得到增强；但也有研究表明，传热增强还取决于其他因素，如光伏组件背面的几何结构、纳米颗粒材料、纳米颗粒尺寸、基础流体、环境条件等。本综述还指出了纳米流体存在的诸多问题，如不稳定性、技术难度高、系统成本高昂以及难以找到可行的运行设计方案，这些因素阻碍了纳米流体冷却技术在光伏组件中的商业化应用。

    关键词： 光电转换效率、光伏组件冷却、光伏电池、纳米流体冷却

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 调控GaS/C2N范德华异质结的电子、光学及结构特性以实现光伏应用：第一性原理计算

    摘要： 由于能源需求增加，需要大量可再生能源来维持人们的生活。研究人员通过研究具有光学特性和可调带隙的可见光半导体光伏材料，为解决能源?；峁┓桨?。本研究通过设计硫化镓（GaS）/氮化碳（C2N）范德华（vdWs）异质结构，探究了包括GaS和C2N单层在内的二维（2D）半导体作为光伏材料的潜力。采用密度泛函理论（DFT）研究了GaS/C2N vdWs异质结构的结构、光伏应用、电子及光学特性。与GaS和C2N单层相比，GaS/C2N vdWs异质结构表现出更低的理想直接带隙1.251 eV，投影态密度显示其为I型能带排列。该异质结构的功函数远低于GaS单层和C2N层，表明电子从基态跃迁所需能量更少。电荷密度转移显示电荷从GaS向C2N重新分布。计算得出GaS/C2N异质结构的功率转换效率（η）为17.8%?；谡庑┙峁げ舛珿aS/C2N异质结构将成为未来开发高性能光伏器件的有效材料。

    关键词： 密度泛函理论，异质结构，功率转换效率，光伏电池

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 热力学能否指导我们制造更好的太阳能电池？

    摘要： 热力学为研究辐射及其向有用功的转化提供了有力工具。本文从所谓的肖克利悖论出发，探讨了光伏转换中基本损耗的热力学观点，以及热力学如何介入半导体中的载流子输运和p-n结处的热交换过程。针对光子流，基于细致平衡和互易性的考量，全面阐述了非辐射复合条件下太阳能电池产生的电压机制。我们将运用这些工具，探讨近期讨论的若干议题，包括基于热电效应的光子循环与热载流子转换。

    关键词： 热力学、热电学、太阳能、光伏电池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 电子与空穴提?。焊祁芽筇裟艿绯刂凶圆粼右⒌男阅芷烤?

    摘要： 高效且平衡地收集光生载流子是实现高效太阳能电池（包括钙钛矿电池）的基本要求。任何由工艺或偏压引起的载流子收集不对称性都会导致效率下降。本文首次揭示，钙钛矿活性层中工艺诱导的自掺杂可能导致载流子收集不对称。因此，多数载流子收集层的界面质量成为钙钛矿太阳能电池的性能限制因素。通过详细的数值模拟，我们确定了克服自掺杂和界面复合不良影响的优化方案。此外，关于载流子收集不对称性的见解对常规与倒置结构钙钛矿电池以及其长期稳定性具有启示意义——这可能引起学界的广泛关注。

    关键词： 半导体器件建模，光伏电池。

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 后发射极GaAs<sub>0.75</sub>P<sub>0.25</sub>顶电池在III-V/Si叠层光伏应用中的研究

    摘要： 研究人员探究了一种背发射极（背结）n-on-p+器件设计，将其作为传统前发射极（前结）n+-on-p设计的替代方案，应用于变性单片III-V/Si叠层太阳能电池中，以期获得更强的抗位错诱导性能退化能力。通过对比MOCVD生长的背发射极与前发射极1.7电子伏特带隙GaAs0.75P0.25顶电池同质结构，发现背发射极设计在开路电压方面具有30毫伏优势。研究表明该开路电压提升几乎同等源于结区复合电流降低以及准中性区输运改善带来的反向饱和电流减小。这些结果表明，对于包括III-V/Si叠层在内的变性电池而言，背发射极设计可能是极具前景的应用方向——这类电池往往因高位错密度而难以实现最大电压输出。但需进一步优化短路电流收集效率，以克服可能限制此类结构效能的非理想收集概率分布问题。

    关键词： 半导体外延层、光伏（PV）、光伏电池、III-V族半导体材料

    更新于2025-09-12 10:27:22