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专为太阳能硅电池印刷沉积正面电极的银浆用铜基体积填充剂
摘要： 本研究展示了基于铜复合材料（CuXX）的新型浆料NPCuXX（其中：NP—新型浆料，CuXX—组分，XX—由镍及其他重要元素构成的改性剂）在硅太阳能电池前电极制备中的研究成果。该CuXX复合材料通过化学法处理铜粉颗?；竦?，具有两种应用方式：既可作为商用浆料的添加剂，亦可作为新型浆料NPCuXX的基础材料。该材料能实现银含量30%-50wt.%的铜替代，显著降低太阳能电池材料成本及整体售价。研究重点优化了CuXX组分的适配制备工艺。NPCuXX浆料已成功应用于铝背场（Al-BSF）和钝化发射极背面接触（PERC）等常规电池结构，最终通过丝网印刷法制备前电极并采用电流-电压技术进行表征。本文首次报道将铜基体积材料引入高温金属化工艺的丝网印刷浆料体系，用于制备硅太阳能电池前电极，在上述两种结构中分别实现了77.92%和77.69%的最高填充因子。
关键词： 晶体硅太阳能电池，前电极，铜基体积填充物
更新于2025-11-14 17:04:02
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关于晶体硅太阳能电池银浆金属化接触性能影响因素的研究
摘要： 由于银（Ag）电极的应用对晶体硅（c-Si）太阳能电池的功率输出至关重要，因此需要充分理解影响银浆在硅片上金属化接触性能的因素。本文全面研究了银/硅接触电阻率与银浆中玻璃材料的相关性。以三种用于银浆的玻璃样品为例进行说明，因为它们的应用会导致接触界面特性及接触电阻率出现显著差异。研究发现，影响接触电阻率的因素包括玻璃相中银胶体的形成、接触硅表面的掺杂浓度以及界面的固定电荷密度和缺陷态密度。针对这些问题，本文阐明了银浆用玻璃的关键作用和机制，并讨论了其对电池电性能的影响。
关键词： 玻璃料、金属化接触、接触电阻率、晶体硅太阳能电池、银浆
更新于2025-09-23 15:21:01
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钝化发射极和背面接触晶体硅太阳能电池前栅极设计优化的手指宽度与纵横比依赖性
摘要： 在本研究中，通过考虑复合特性对具有钝化发射极和背面接触（PERC）结构的太阳能电池前表面网格进行了建模优化。降低前表面复合速度主要有两种方法：第一种是通过在发射极形成过程中降低表面掺杂浓度来减少发射极俄歇复合；第二种是减少电极与硅接触时发生的表面复合（称为金属诱导复合，以J0.metal表示）。由于J0.metal与前电极面积成正比增长，因此通过优化电极设计最小化指宽和指数量至关重要。因此，前电极网格的设计需根据发射极特性、J0.metal以及指数量和电阻进行考量。本研究通过建立计算指数量和电阻的方程模型，实现了太阳能电池前网格的优化。根据指宽、汇流条数量、方阻、宽高比及对应最大效率的指数量，确定了关键参数。结果表明，该模型能将前网格优化至理想条件，且增加汇流条数量对提升电池效率具有重要作用。此外，效率随汇流条数量增加的变化主要受指宽和印刷指分辨率影响，而非宽高比。
关键词： 长宽比、指宽、电阻、前栅极优化、晶体硅太阳能电池
更新于2025-09-23 15:21:01
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含Eu3?配合物的大面积发光下转换层用于晶体硅太阳能电池
摘要： 太阳光（AM1.5G）光谱与晶体硅（c-Si）太阳能电池的光谱失配是限制光伏器件转换效率的关键因素之一。作为有效解决方案，发光下转换（LDS）技术通过将高能光子转换至可见光波段来提升电池的短波响应，是改善电池性能的重要途径。本研究采用溶液浇铸法成功制备了大尺寸（17×17 cm2）三元铕（Eu3?）配合物/聚乙烯醇（PVA）发光薄膜，并将其开发为有效LDS层，用于提升大活性面积（235 cm2）c-Si太阳能电池的光电转换效率。这种自支撑LDS层兼具柔韧性、透明性且易于贴合于电池组件表面。相比未涂层电池，涂覆LDS层的器件因层内高发光量子产率的Eu3?配合物作用，外量子效率（EQE）提升约15%。结果表明，嵌入Eu3?配合物的大面积发光薄膜是提升大尺寸光伏器件转换效率的通用有效策略，在LDS材料应用领域具有重要潜力。
关键词： 铕离子配合物、发光下转换、光电转换效率、晶体硅太阳能电池、大面积发光薄膜
更新于2025-09-23 15:19:57
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全向PERC太阳能电池利用通过图案化PDMS封装入射的周期性局部聚焦光
摘要： 基于晶体硅太阳能电池的光伏板是目前应用最广泛的再生能源电力来源，业界为提高其能量转换效率付出了巨大努力。这些发展通常聚焦于电池级器件改进以抑制光生载流子复合，由此确立了背表面场、钝化发射极和背面接触（PERC）、交叉背接触以及本征薄层异质结等技术方案。本研究提出通过聚二甲基硅氧烷封装实现入射光的周期性局部聚焦来调控准费米能级，从而提升光伏组件级性能——这种改进可与电池级优化形成互补。利用局部聚焦光束改变PERC太阳能电池内部准费米能级，其原理在于电池内部的局域化光子分布。通过控制局部聚焦条件可诱导不同准费米能级，进而产生差异化的效率变化：例如指状电极间中心聚焦能在降低填充因子的同时提升电流密度，而多重局部聚焦则更显著增强填充因子而非电流密度。我们针对不同入射角度研究了这些效应，相比裸电池使总电能产出提升了3.6%。该增幅具有实质意义，因为传统乙烯-醋酸乙烯酯封装会因短波光衰减导致效率下降。不过这也意味着需要开展更多组件尺度研究，以优化局部聚焦方法及其与器件级改进的协同效应，从而开发先进光伏技术。
关键词： 准费米能级控制、?？榧对銮?、能量转换效率、光伏面板、晶体硅太阳能电池、局部聚焦、聚二甲基硅氧烷、PERC太阳能电池
更新于2025-09-23 15:19:57
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钝化接触与叠层概念：实现最高硅基太阳能电池效率的途径
摘要： 光伏能量转换效率是实现低成本可再生能源电力的决定性因素。近年来，量产晶体硅太阳能电池的效率以每年约0.5-0.6%绝对值的幅度提升。为维持这一发展速度，必须开发新技术并实现工业化应用。从全铝背场电池过渡到钝化发射极和背面接触电池后，钝化接触技术成为最接近单结硅太阳能电池效率极限的关键突破。本文阐述并讨论了钝化接触的理论基础及两项主流技术。采用钝化接触后，单结硅太阳能电池29.4%的理论极限已触手可及。多结太阳能电池是实现超过30%效率的最具前景方案?；诰骞璧椎绯氐牡慵际跤攀圃谟冢阂劳屑呒冻墒觳芴逑担刹糠掷孟钟猩芰?，且硅材料具有作为叠层电池下子电池的理想带隙特性。文中将重点探讨两种最具潜力的顶电池材料——III/V族化合物与钙钛矿，并论证这些技术路径表明硅材料未来数年仍将在光伏领域保持领先地位。
关键词： 钙钛矿、多结太阳能电池、III/V族材料、光伏能量转换、钝化接触、叠层技术、晶体硅太阳能电池
更新于2025-09-23 15:19:57
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使用铜和双功能NiFe电催化剂稳定的标准硅太阳能电池实现无辅助水分解
摘要： 采用水解电催化剂功能化的硅光伏电池是无辅助水分解的有前景候选方案。这类器件中，硅太阳能电池整个表面均覆盖电催化剂，由此引发两方面问题：一是硅太阳能电池在水中的稳定性，二是电催化剂的寄生光吸收导致器件效率下降。我们阐述并验证了一种水分解器件概念——使用前表面覆盖绝缘Si3N5减反射涂层的晶体硅太阳能电池。通过烧结穿透减反射涂层的银电极被移除后，代之以镍铁层状双氢氧化物（LDH）或铜/镍铁-LDH电催化剂。该器件中仅约占总面积2%的银电极接触位点覆盖电催化剂。研究发现，这一小面积催化剂不会限制器件性能，且在硅与镍铁-LDH之间添加铜中间层可提升器件性能与稳定性。采用三个串联连接的硅太阳能电池与镍铁-LDH/铜/镍泡沫对电极，在高碱性电解液中构成的器件，测得未分离产生气体的无辅助水分解效率达11.31%。
关键词： 镍铁层状双氢氧化物、光电化学电池、无辅助水分解、晶体硅太阳能电池、硅光阴极
更新于2025-09-23 15:19:57
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改进的激光烧结接触工艺用于高效PERC太阳能电池
摘要： 激光烧结接触（LFC）工艺是钝化发射极和背面电池（PERC）太阳能电池背面制作局部电接触的技术之一。该工艺需通过单步激光处理同时实现钝化介质层开孔与硅铝合金化，因此会导致铝损耗及硅片激光损伤。本研究提出一种结合传统LFC与激光诱导正向转移（LIFT）的新型多步LFC工艺，其改进方案包含三个步骤：(a)钝化层开孔与铝硅部分合金化；(b)局部接触孔位额外沉积铝层；(c)对转移铝层进行后激光烧结。将该工艺应用于1.0 cm2面积的PERC电池时，在保持低接触电阻的同时显著降低了激光处理晶圆的有效复合速率。采用改进LFC工艺制备的最佳PERC电池效率达19.5%，较传统LFC-PERC电池的18.6%有所提升，其效率增益主要源于开路电压（Voc）与填充因子（FF）的提高。
关键词： 接触电阻、晶体硅太阳能电池、PERC电池、脉冲激光、激光烧结接触、隐含开路电压
更新于2025-09-19 17:13:59
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阳离子化纹理晶体硅太阳能电池上中空氮掺杂碳量子点的逐层自组装实现高效能量下转换
摘要： 通过涂覆量子点（QDs）能量转换层来提升晶体硅太阳能电池（c-Si SC）效率，是高效利用高能光谱的最新方法。碳量子点虽是此类应用的理想候选材料，但其较小的斯托克斯位移和因高度聚集导致的非均匀涂层限制了性能发挥。为此，本研究提出采用环保型红光发射中空氮掺杂碳量子点（NR-CQDs）进行逐层自组装均匀涂层，构建高效降频转换层。通过设计独特的空心共轭结构，NR-CQDs实现了大斯托克斯位移（紫外激发-红光发射），其量子产率（QY）与镉/铅量子点相当。在弱酸性条件下，利用牛血清白蛋白（BSA）对c-Si SC进行阳离子化处理，成功实现了带负电的NR-CQDs在电池表面的高度均匀包覆。基于相反电荷辅助的自组装超薄层，使短路电流密度（Jsc）和光电转换效率提升了5.8%，这归因于其255纳米的大斯托克斯位移和高量子产率。为阐明新型结构的优势，研究还合成了蓝光发射未掺杂碳量子点与NR-CQDs进行对比。
关键词： 能量降档、晶体硅太阳能电池、逐层自组装、氮掺杂碳量子点、阳离子化、光致发光
更新于2025-09-19 17:13:59
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AIP会议录 [美国物理联合会出版社 国际绿色与可持续技术研讨会（ISGST2019）- 马来西亚霹雳州（2019年4月23-26日）] 国际绿色与可持续技术研讨会（ISGST2019）- 晶体硅太阳能电池金属化与互连第八次研讨会总结
摘要： 本文对第八届金属化与互连技术研讨会进行了总结，并尝试将每项研究成果置于恰当的背景中。金属化与互连领域正以极快的速度持续发展。目前多种印刷技术已能实现低于20微米的线宽。丝网印刷在工业界的主导地位比以往任何时候都更加稳固——常规量产中指宽已达45微米，实验室环境下更实现了低于20微米的水准。电镀技术同样不断改进，特别是通过开发更低成本的图形化工艺?；チ际跽焖俦涓铮嘞卟⒘氲叩绯丶际跻淹度肓坎τ?。为深入研究和理解这些新型互连技术，学界正在引入新的模型与表征方法。
关键词： 金属化、晶体硅太阳能电池、电镀技术、多线互连、叠瓦电池、互连、丝网印刷
更新于2025-09-12 10:27:22