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oe1(光电查) - 科学论文

53 条数据
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  • 通过水诱导纳米多孔热冷却层提升硅太阳能电池的工作效率

    摘要： 硅太阳能电池下方14毫米厚的纳米多孔热冷却层（TCL）将其工作温度从82°C降至68°C。这一降低的工作温度使其绝对工作效率提升了0.75%。对TCL所用材料进行的X射线衍射分析显示其具有非晶特性。扫描电镜图像证实，相互连接的碳颗粒在TCL内形成了微通道。进一步的场发射扫描电镜分析用于检查碳颗粒的深层结构，显示出颗粒内部的纳米多孔形貌。通过BET测量法检测了所用TCL的孔隙率，证实该TCL具有高度多孔性，其比表面积约为798.35平方米/克，平均孔径为2.3纳米。详细研究了诱导水浓度（0.049至0.49毫升/立方厘米）对纳米多孔TCL增强冷却效率的影响。使用饱和水（0.49毫升/立方厘米）的TCL（14毫米厚）进一步将设备工作温度从68°C降至58°C，且设备在该温度下持续运行约三小时。此外，为延长有效作用时间，详细分析了饱和水TCL厚度（4毫米至26毫米）对冷却效率的影响。在太阳能电池下方使用优化后的饱和水TCL，将其工作效率从82°C时的11.4%提升至58°C时的12.69%，显示出电池效率的绝对和相对提升分别为1.29%和11.32%。最后，详细讨论了TCL的热分析及其内部的水冷却机制。

    关键词： 效率提升、硅太阳能电池、热冷却层、冷却平台期、冷却剂、纳米多孔结构

    更新于2025-11-21 11:18:25

  • [IEEE 2017国际可再生能源与可持续能源会议（IRSEC）- 丹吉尔（2017.12.4-2017.12.7）] 2017国际可再生能源与可持续能源会议（IRSEC）- 标准测试条件（NOCT）下光伏组件热机械行为研究

    摘要： 文献中可以找到大量关于提高光伏电池效率的研究，但与其耐久性相关的研究却很有限。例如，太阳辐射对光伏（PV）面板结构引起的内部热应力就鲜少受到关注。在分析面板耐久性时，这些影响不容忽视。由于光伏面板是由不同层组成的复杂结构，导致面板内部温度分布不均匀，因此这些内部应力很难测量。本研究采用商业软件ABAQUS/CAE进行了完全耦合的热-机械有限元模拟，以估算这些应力。在标称运行条件下，估算了整个光伏面板厚度上的温度变化和局部应力状态。

    关键词： 热机械应力、有限元模拟、硅太阳能电池、光伏组件

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [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）——基于准稳态光致发光技术研究金属功函数对钝化接触复合的影响

    摘要： 理解金属接触对钝化硅片内复合的影响对于优化各类光伏器件（如基于钝化接触的太阳能电池）至关重要。为研究金属功函数效应，我们在氧化铝钝化的n型晶体硅片上施加多种金属。通过准稳态光致发光法测定金属化接触的饱和电流密度（J0m），并以此作为量化该效应的品质因数。研究发现J0m随金属功函数增大而升高，且该效应受钝化层厚度调节——较薄钝化层中表现更显著，这归因于金属诱导的硅表面附近电子与空穴浓度显著变化；而较厚钝化层能更有效阻隔硅与金属间的电荷转移，使J0m变化不明显?；谡庑┓⑾?，我们提出了优化硅基太阳能电池接触复合的适宜金属功函数范围。

    关键词： 钝化接触、表面复合、饱和电流密度、准稳态光致发光、功函数、有效寿命、硅太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 硅异质结太阳能电池中光捕获的表面改性技术：简要综述

    摘要： 降低晶体硅(c-Si)晶圆厚度是减少制造成本的有效方法，因为晶圆构成了光伏组件成本的主要部分。然而，开路电压和填充因子取决于晶圆厚度；此外，短路电流密度(JSC)会对器件性能产生负面影响。因此，光捕获对于提高硅太阳能电池的JSC至关重要。通过降低晶圆厚度来提高太阳能电池的转换效率并减少其生产成本是必要的?？梢约偕栉蠢垂杈г驳暮穸冉鸾ゴ锏皆?00微米的最小值。因此，减少切割后的晶圆厚度将实现硅的更高效利用。本文报道了基于硅太阳能电池应用的光捕获表面改性方法。此外，我们介绍了表面改性方法，如正面纹理化和背面抛光。

    关键词： 纹理化、抛光、硅太阳能电池、表面改性、光捕获、高效率

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 采用PA-ALD法沉积Al2O3过程中不同O2等离子体暴露时间下Al2O3/Si界面特性的研究

    摘要： 等离子体辅助原子层沉积（PA-ALD）因其更快的生长速率比热原子层沉积（ALD）更适合大规模生产。然而，控制PA-ALD过程中等离子体造成的表面损伤是关键问题。本研究通过不同O2等离子体暴露时间，探究了PA-ALD沉积Al2O3层的钝化特性。当O2等离子体暴露时间为1.5秒时，Al2O3沉积的每周期生长量（GPC）饱和至约1.4 ?/周期，并获得1.65–1.67范围内的Al2O3折射率。随着Al2O3沉积过程中O2等离子体暴露时间增加，钝化性能趋于恶化；而射频（RF）功率升高会降低Al2O3层的钝化均匀性和热稳定性。为研究Al2O3/Si界面特性，采用汞探针测量电容-电压（C-V）和电导-电压（G-V），进而提取固定电荷密度（Qf）和界面态密度（Dit）。PA-ALD沉积在硅片上的Al2O3层Qf几乎不受影响，但Dit随O2等离子体暴露时间增加。结论表明：PA-ALD沉积Al2O3层时，O2等离子体暴露时间延长会导致等离子体表面损伤，使Al2O3/Si界面特性恶化。

    关键词： 等离子体辅助原子层沉积、等离子体损伤、硅太阳能电池、钝化、Al2O3

    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）- 隧道氧化钝化多晶硅接触上沉积ITO的影响

    摘要： 在本研究中，我们探究了通过直流磁控溅射沉积氧化铟锡（ITO）对隧道氧化物钝化多晶硅接触的影响。在对采用SiNx/Al2O3钝化硼发射极的电池结构中，n+多晶硅背面接触的隧道SiOx钝化层进行ITO沉积前，测得其隐含开路电压（iVoc）和隐含填充因子（iFF）分别为694±10 mV和83±0.6%。经过ITO溅射及退火固化处理后，iVoc和iFF几乎完全恢复，分别达到685±11 mV和81.9±0.8%。这种有效寿命完全恢复的特性归因于采用极低功率密度在室温下进行溅射并固化的独特工艺条件。

    关键词： 硅太阳能电池、氧化铟锡、透明导电氧化物、直流磁控溅射、隧道氧化物、钙钛矿、叠层太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于硅太阳能电池的热丝化学气相沉积法生长p+多晶硅

    摘要： 热丝化学气相沉积（HWCVD）被探索作为生长光伏器件用硼掺杂硅的方法。通过为HWCVD设备内两种不同灯丝构型定制的监测系统测量沉积温度。本文提出一种改进的制备工艺，采用改良的灯丝排列方式，目前通过HWCVD生长硼掺杂硅薄膜时可实现最高535°C的沉积温度，并包含800°C下2分钟的短时沉积后退火处理。透射电子显微镜显示界面质量得到改善，且退火处理后晶粒尺寸增大。此外，拉曼光谱证实了短时退火下沉积态非晶硅薄膜的重结晶现象?；诎堤缌?电压测试，形貌的改善转化为整流电流的提升。二次离子质谱分析进一步证实了这一结果，显示出p+特性并在1021 cm?3量级呈现均匀掺杂。

    关键词： 选区电子衍射、结晶化、发射极、热丝化学气相沉积、硅太阳能电池、透射电子显微镜

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 具有不同氢化SiNx薄膜的钝化发射极和背面硅太阳能电池中的氢化行为

    摘要： 从可持续能源的角度来看，光伏（PV）技术已被公认为替代化石燃料发电技术的最合适解决方案之一。然而在光伏组件中，95%由P型掺硼直拉法生长硅衬底制成的太阳能电池存在可靠性问题——即光致衰减（LID），这严重影响了其实际长期使用效果。载流子诱导氢钝化（CIH）是通过向硅太阳能电池注入过量载流子并进行适度热处理的一种解决方案。该工艺的机理是带负电态的氢原子对硼氧相关缺陷的钝化作用。本报告发现，通过等离子体增强化学气相沉积制备的氢化氮化硅（SiNx:H）薄膜能释放氢原子实现硅钝化，从而提升商用钝化发射极和背面电池（PERC）的效率。为理解硅太阳能电池中的氢钝化行为，我们调控了后置SiNx:H层向硅衬底释放的氢量。经CIH处理后，观察到太阳能电池平均转换效率增益呈现二次曲线趋势。研究还探究了PERC的氢钝化机理，包括载流子诱导氢钝化与过量氢诱导衰减现象。

    关键词： 氢致降解、硅太阳能电池、氢钝化、光致降解

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 纹理化硅太阳能电池中光捕获的可视化

    摘要： 随机金字塔是商用单晶硅太阳能电池中最广泛使用的纹理结构，用于捕获近带隙能量的弱吸收光子。在模拟随机金字塔的光捕获性能方面已有稳步进展，包括将假设的金字塔底角从54.7°（理想随机金字塔）调整为与实测平均角度相符的更小数值。然而，现有模拟尚未考虑基底角分布（真实随机金字塔）的影响——而所有实际纹理化硅片都存在这种分布。本研究通过原子力显微镜测量获取纹理硅片表面的精确三维形貌图，并进行光线追迹，以此对比真实随机金字塔、理想随机金字塔和朗伯散射体的光捕获能力。计算显示：当光线在前后面之间多次反射时，每个反射周期内硅片内部光线的角分布函数（ADF）表明，正是由于基底角分布特性，真实随机金字塔的光捕获性能优于理想随机金字塔。特别值得注意的是，含有真实随机金字塔的硅片内部ADF仅需两次反射（即非吸收光重新到达前表面时）就演变为朗伯分布。此外，在窄入射角范围内，光线的总路径长度增强效应接近60倍——超过朗伯表面硅片的表现，但在斜入射角时仍略逊于朗伯参考值。

    关键词： 原子力显微镜、随机金字塔结构、硅太阳能电池、光捕获、朗伯散射体、光线追踪

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 全室温制备的17.25%晶硅太阳能电池

    摘要： 在研发下一代晶体硅（c-Si）太阳能电池时，目标是提高能量转换效率并降低成本。我们在此展示了全室温工艺制备的高效薄膜/c-Si异质结太阳能电池。分别在电池正反面堆叠了ITO/Ni/氧化钒（VOx）和氧化钡（BaOx）/铝的功能性薄膜多层结构。综合分析表明镍和氧化钡中间层促进了载流子的选择性收集。通过添加氟化镁减反射层，实现了17.25%的转换效率，这为室温制备高效c-Si太阳能电池提供了策略。

    关键词： 硅太阳能电池，室温，氧化钒，接触电阻率，氧化钡

    更新于2025-09-23 15:19:57