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oe1(光电查) - 科学论文

60 条数据
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  • 电压依赖性光致发光及其与钙钛矿太阳能电池填充因子和开路电压的关联

    摘要： 优化太阳能电池的光致发光（PL）产率长期以来被视为实现最大功率转换效率的关键原则。虽然光致发光测量通常应用于开路电压（VOC）条件下的钙钛矿薄膜和太阳能电池，但发射如何随外加电压变化仍不明确。本研究对具有不同空穴传输层厚度和掺杂浓度（导致填充因子FF显著不同）的钙钛矿电池进行了PL(V)测量。结果表明，在发电区间内PL(V)与电流-电压（JV）特性曲线高度吻合，这揭示了辐射复合与非辐射复合损耗之间有趣的关联性。特别值得注意的是，高FF器件在从开路电压到最大功率点区间呈现PL(V)的快速猝灭。我们得出结论：虽然必须在VOC处实现PL最大化，但在低于VOC的偏压条件下，PL必须快速猝灭——因为电荷需要在复合前被提取。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池、辐射复合、光致发光、开路电压、填充因子、非辐射复合

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于非晶氢化硅的光伏组件输出参数受温度影响的研究

    摘要： 基于非晶氢化硅的太阳能光伏组件在不同温度下自然太阳光照条件（Prad = 870 ± 10 W/m2）下的轻载电流-电压特性已被研究。研究发现，由于产生-复合机制的变化，光电流的温度依赖性呈现两个斜率。光伏组件温度升高时短路电流值的增加，是由于少数载流子寿命延长导致其漂移长度增大所致。此时准费米能级向导带移动，且缺陷能级（D0 → D–）的再充电使复合中心浓度降低。开路电压值随温度升高而下降，则归因于反向饱和电流的指数增长及半导体禁带宽度减小。研究表明，电流-电压特性的填充因子（FF）随温度升高而降低，这很可能是由于并联在p-n结上、由寄生电阻构成并导致漏电流增加的并联电阻（Rsh）减小所致。最大输出功率的温度系数在320–332 K范围内呈正值，即随温度升高而增大。研究揭示并联电阻与串联电阻值均随温度升高而降低。在320–332 K温度范围内，观察到太阳能光伏组件串联电阻上出现高达19%的功率输出损耗。随着温度升高，并联电阻上的发电损耗呈亚线性增长。光伏组件效率从7.95%降至7.65%，其效率温度依赖系数从≈ –0.029%/K降至≈ –0.046%/K。

    关键词： 分流电阻、串联电阻、效率、温度、开路电压、填充因子、太阳能光伏组件、非晶氢化硅、短路电流

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 溶液法制备的Zn<sub>x</sub>Cd<sub>1-x</sub>S缓冲层用于气相传输沉积SnS薄膜太阳能电池：实现高开路电压

    摘要： 作为CdS的替代缓冲材料，采用连续离子层吸附与反应（SILAR）法制备了用于气相传输沉积SnS薄膜太阳能电池（TFSCs）的ZnxCd1-xS缓冲层。通过调节锌镉比例，获得了一系列带隙可控（2.40-3.65 eV）的ZnxCd1-xS薄膜。系统研究了锌镉比对电池性能的影响，发现Zn0.34Cd0.66S缓冲层是SnS TFSCs的最佳组分，在实现3.72%效率的同时获得了0.405 V的开路电压（Voc）记录值，而SILAR法制备的CdS缓冲层仅获得0.324 V的Voc。X射线光电子能谱分析证实，该Zn0.34Cd0.66S缓冲层与SnS吸收层之间0.35 eV的尖峰型导带偏移是Voc提升的原因。此外，光照条件下的温度依赖性Voc分析证实，SnS/Zn0.34Cd0.66S异质结界面复合得到了显著抑制。

    关键词： 开路电压，连续离子层吸附与反应，薄膜太阳能电池，一硫化锡，缓冲层，硫化锌镉

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 钙钛矿太阳能电池中晶粒尺寸、离子缺陷、器件物理与性能之间潜在关联的研究

    摘要： 控制钙钛矿太阳能电池（PSC）性能中的现象学形貌效应是一个持续关注的问题，因其光物理复杂性及现有相互矛盾的报道。区分器件性能的影响因素有助于优化制备方法。本研究通过瞬态交流与稳态直流测量及形貌表征，证实了性能参数随晶界（GBs）生长的变化规律。采用结合电子与离子贡献的理论漂移-扩散框架，揭示了钙钛矿层晶粒尺寸（GS）相关的器件物理机制。大晶粒尺寸器件开路电压（Voc）的提升可归因于缺陷态密度。研究发现界面在提升PSC效率方面具有更显著作用，尤其空穴传输层（HTL）/钙钛矿层界面的影响——该影响显著依赖于制备方法及相关的钙钛矿转化机制，而非必然取决于晶粒尺寸。这些结果为通过构建最优界面使Voc向1.32V热力学极限进一步逼近，从而开发更高效率的PSC提供了重要指导。

    关键词： 开路电压，钙钛矿太阳能电池（PSC），体相陷阱，界面，晶粒尺寸（GS）

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过在空穴阻挡层中嵌入分子偶极子来提高钙钛矿太阳能电池的开路电压

    摘要： 通过刻意引入偶极子来调控钙钛矿光伏器件的本征电势，从而优化其能量结构，为在不改变活性层的前提下提升器件性能提供了新途径。本研究展示了如何将分子偶极子引入倒置钙钛矿太阳能电池的浴铜灵（BCP）空穴阻挡层，从而提高器件开路电压（VOC）及整体性能。我们探究了四种具有递增偶极矩的噻吩并薁衍生物，证实这些分子可通过溶液加工方式掺入BCP层，在不改变其他功能层的情况下有效增强器件内建电势。实验结果表明，器件VOC最高可提升130 mV，且偶极矩越大VOC提升越显著。为探究该方法的极限，我们通过数值模拟证明：本研究中偶极矩最大的衍生物完全消除了器件本征电势对VOC的限制。

    关键词： 钙钛矿太阳能电池、分子偶极子、器件模拟、内建电势、开路电压

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • AIP会议录 [美国物理联合会出版社第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- 摩洛哥非斯（2019年3月25-27日）] 第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- PERC太阳能电池在开路电压和最大功率点的过剩载流子注入密度

    摘要： 如今，钝化发射极和背面接触（PERC）太阳能电池是主流电池技术。准确掌握光照条件下过剩载流子注入密度，有助于理解硼氧相关缺陷、LeTID缺陷或铁硼对解离等载流子敏感缺陷的动力学行为，从而提升PERC电池的可靠性。但实验中获取过剩载流子注入密度并非易事。本研究旨在探究效率介于22%至24%的PERC电池中注入密度的分布情况，通过数值模拟实验设计改变基区电阻率和复合位置来推导过剩载流子注入密度。不过未发现复合位置对注入密度存在显著关联影响?；骄Ｔ亓髯幼⑷朊芏人鍼ERC效率提升及基区比电阻率增大而增加。为充分描述开路条件下的注入密度，可采用考虑高注入水平的电压作用下质量作用定律进行计算；在最大功率点电压下，则通过考虑串联电阻集中压降推导出pn结有效电压，再利用考虑高注入水平的质量作用定律计算注入密度。

    关键词： 基区电阻率、复合、PERC太阳能电池、最大功率点、开路电压、过剩载流子注入密度

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 具有非均匀水平温度分布的单晶硅太阳能电池光伏输出参数

    摘要： 光伏器件应用中常出现温度不均匀现象。本研究探究了非均匀水平温度分布对单晶硅太阳能电池光伏输出参数（包括短路电流、开路电压、输出功率等）的影响。通过激光束照射电池表面中心来形成非均匀温度分布。结果表明：在相同光照条件下，初始温度较高的电池区域比低温区域吸收更多热能，最终达到更高温度。同时，光伏参数随电池中心与边缘温差变化而改变——最大输出功率随温差呈指数下降，外接1Ω负载电阻时的输出功率几乎与温差成反比。实验数据显示：当电池中心与边缘温差从0K增至60K时，开路电压、最大输出功率、输出电流及1Ω负载下的输出功率分别下降4.8%、4.8%、5.1%和9.8%。温度分布不均匀会导致光伏效率降低。

    关键词： 非均匀温度分布、光伏输出参数、输出功率、开路电压、单晶硅太阳能电池、短路电流

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 能量无序对聚合物：富勒烯太阳能电池开路电压影响的动力学蒙特卡罗研究

    摘要： 限制有机太阳能电池（OSC）效率的一个主要因素是开路电压（Voc）较低。现有理论研究将Voc与电荷转移（CT）态和非辐射复合联系起来。然而，在实际的体异质结有机太阳能电池中，形貌和能量无序也会对Voc产生显著影响。本工作通过动力学蒙特卡罗方法研究了能量无序对最大Voc的影响。我们计算了不同能量无序条件下的准费米能级分裂，并分析了给体-受体界面处的能量无序以及位点能量相关性对Voc的影响。结果表明，界面强烈控制着最大Voc。当界面无序度较高时，电荷密度和非成对复合增加，Voc降低。此外，相关形貌会提高最大Voc并减弱能量无序的影响。

    关键词： 开路电压、动力学蒙特卡罗方法、能量转换与存储、等离子体学与光电子学、聚合物：富勒烯太阳能电池

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [IEEE 2018年IEEE PES/IAS PowerAfrica会议 - 南非开普敦（2018.6.28-2018.6.29）] 2018年IEEE PES/IAS PowerAfrica会议 - 太阳能发电厂特性

    摘要： 本文开发并展示了一个基于MATLAB Simulink的太阳能光伏电站模型。首先对单个光伏组件进行仿真，随后扩展至串联连接的组件串及并联连接的组件阵列。初始仿真在标准测试条件（STC）下进行，即电池温度25℃、辐照度1000 W/m2。进一步在不同环境条件下测试电站，重点研究其I-V和P-V特性。通过改变太阳辐照度和温度，观察电站对各参数的响应特性。随后采用南非阿平顿的实际气象数据开展仿真。论文还阐述了作为本项工作延续的未来研究方向。

    关键词： 光伏组串，最大功率点，开路电压，短路电流，光伏阵列

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 重碱后沉积处理对宽禁带Cu(In,Ga)Se2的影响

    摘要： 研究了钾、铷和铯沉积后处理（PDT）对宽带隙Cu(In,Ga)Se?（CIGSe）吸收层的影响。结果表明，碱金属处理可提升电池效率并实现更高的开路电压（VOC）。尽管效率有所改善，但处理样品的激活能（EA）仍小于带隙（Eg），且红光下的VOC(t)瞬态呈现负斜率。因此，宽带隙CIGSe器件仍受限于界面复合。然而，相同Eg的处理与未处理样品的VOC(t)瞬态具有不同斜率（dΔVOC(t)/dt）。经重碱金属（RbF和CsF-PDT）处理的CIGSe样品相比无PDT及KF-PDT样品展现出更小的斜率。本文通过关联光照依赖的掺杂密度（NA,a）及可能的钠交换机制，探讨了VOC(t)斜率（即dΔVOC(t)/dt）的变化规律。

    关键词： 碱处理、宽带隙、(Ga)Se2、Cu(In)、复合、沉积后处理、太阳能电池、开路电压

    更新于2025-09-09 09:28:46