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oe1(光电查) - 科学论文

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  • AIP会议录 [AIP出版 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）- 浆料成分对硅太阳能电池弱光性能的影响

    摘要： 在低光照强度下，太阳能电池的性能对整个生命周期的发电能力实际上更为重要。先前研究表明，具有低分流电阻的太阳能电池在低光照强度下的效率和最大功率会降低。相比之下，我们的研究揭示了浆料或玻璃粉作为浆料成分对采用浮动接触法制备的太阳能电池的分流、复合以及开路电压的影响。然而，浆料中玻璃粉对电池低光性能的影响实际上尚未明确。因此，在本研究中，我们探究了玻璃粉本身对电池低光性能的影响。这是因为尽管玻璃粉是银浆与太阳能电池实现电接触不可或缺的成分，但玻璃粉本身对电池性能的影响尚未明晰。研究结论表明，玻璃粉本身会通过引发分流和复合效应，导致太阳能电池在低光照强度下的性能下降，尤其是开路电压和填充因子降低，这意味着浆料成分对分流和复合的影响不仅对标准光照（1倍太阳光强）下的电池性能至关重要，对低光照强度下的性能同样具有重要影响。

    关键词： 低光照性能、复合、浆料成分、硅太阳能电池、玻璃粉、分流

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 双面叉指背接触（IBC）晶体硅太阳能电池内量子效率的研究

    摘要： 本文利用内量子效率（IQE）成像系统研究了n型双面叉指背接触晶体硅太阳能电池的内量子效率特性。在电池结构中，发射极和背面?。˙SF）区域上方分别观测到高、低IQE值。由于电遮蔽损耗，BSF汇流条上方的IQE值急剧下降。不同波长下的线扫描剖面图显示了IQE值的详细分布情况。IQE值不仅随发射极与BSF区域的差异而显著变化，还受背面结构（如电极宽度及发射极与BSF区域间距）影响。另一方面，通过提高背面光吸收率，950纳米以上的IQE光谱得到改善。组件封装后，短波长区域的IQE光谱显著降低。研究分别获取了电池正反两面的IQE特性，正反面光照下短路电流的差异主要源于BSF区域的光学遮蔽损耗与载流子复合损耗。要实现高电池效率，必须改善BSF区域的钝化特性并优化电极设计。

    关键词： 背接触、内量子效率、硅太阳能电池

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 太阳能电池的激动人心的突破

    摘要： 一种名为单线态裂变的工艺有望提高太阳能电池的效率。该机制此前难以应用于此类设备，但实验展示了一条可行路径。

    关键词： 效率、氧氮化铪、并四苯、太阳能电池、硅太阳能电池、单线态裂变

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 硅太阳能电池中理想因子与铁浓度之间的关系

    摘要： 通过计算机模拟研究了含铁杂质的硅n?-p太阳能电池的理想因子值。研究采用铁浓度范围101?-1013 cm?3、基区掺杂水平范围101?-101? cm?3及温度范围290-340 K。使用太阳能电池电容模拟器(SCAPS)对这些器件进行数值模拟，采用双二极管模型提取理想因子。研究考虑了以下情况：(i)肖克利-里德-霍尔(SRH)复合；(ii)本征复合与SRH复合并存；(iii)未配对间隙铁原子；(iv)铁-硼对与间隙铁原子共存。提出了利用电流-电压曲线评估硅太阳能电池中铁浓度的算法，给出了分析表达式并计算了校准曲线。

    关键词： 理想因子、铁浓度、SCAPS模拟器、硅太阳能电池

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过减少反射损失来提高太阳能电池的效率

    摘要： 由于导致太阳能损失的不同因素和条件，光伏电池效率提升领域已通过多种方法实现突破。本研究聚焦于单晶硅太阳能电池的效率提升，通过降低转换效率中最大的反射损耗类型来实现增效。研究采用两种方法：其一，利用最大能量1J、脉宽10ns的脉冲Nd:YAG激光器，配合三维光学振镜扫描系统的快速精准运动在硅表面形成沟槽；其二，通过沉积银(Ag)和碲化镉(CdTe)等纳米材料构建针对入射太阳光谱的抗反射层。本研究系统考察了抗反射层材料类型及入射光角度对反射率的影响。采用自主设计的微控制器控制系统测量了0-180度范围内的反射率。结果表明：相比原始硅太阳能电池，Ag/Si结构的转换效率提升28.3%，CdTe/Si结构提升32.9%。

    关键词： 硅太阳能电池、反射率、激光纹理、纳米粒子、减反射表面

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [IEEE 2019化合物半导体周（CSW）- 日本奈良（2019年5月19日-2019年5月23日）] 2019化合物半导体周（CSW）- 仅由LED和硅太阳能电池构成的超级晶体管——其在电动汽车驱动控制中的应用

    摘要： 大功率绝缘栅双极型晶体管（IGBT）目前被用于电动汽车的电机控制。2012年，本文第一作者冈本教授发明了一种新型功率晶体管——"功率达斯特"（power distar），该器件仅由LED和硅太阳能电池构成。这种新晶体管的性能可与硅基功率晶体管媲美。近期，他又研发出输出功率高达50千瓦的超强功率达斯特，目前已成功应用于老年电动代步车的电机控制。我们将在本次会议后期新闻中介绍这款原创超强功率达斯特晶体管及其在电动汽车驱动控制中的应用。

    关键词： 硅太阳能电池、LED、DISTAR、电动汽车

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 聚合物酸的p型掺杂、减反射及封装多功能效应助力高效稳定碳纳米管基硅太阳能电池

    摘要： 在各类太阳能采集器中，硅太阳能电池因其高功率转换效率和稳定性已进入商业市场。通过用单层碳纳米管同时替代电极和p型层，该器件可进一步简化。这在原材料短缺和太阳能投资回收期背景下大幅提升了硅太阳能电池的吸引力，并降低了制造成本。然而，碳纳米管基硅太阳能电池仍存在器件效率和稳定性不足的问题，这些问题可通过化学掺杂、抗反射涂层和封装技术改善。本研究采用聚合酸同时实现了p型掺杂、抗反射和封装的多重功能效应，使单壁碳纳米管基硅太阳能电池的功率转换效率从9.5%提升至14.4%，并在严苛条件下实现了超过120天的前所未有的器件稳定性。此外，经聚合酸处理的碳纳米管基硅太阳能电池展现出优异的化学和机械耐久性，其获得的稳定效率是目前报道的碳纳米管基硅太阳能电池中的最高值。

    关键词： 掺杂、碳纳米管、硅太阳能电池、减反射、Nafion

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 采用钯纳米粒子阵列智能堆叠技术的30%效率III-V/Si多结太阳能电池

    摘要： 多结（MJ）太阳能电池通过有效利用整个太阳光谱实现了极高的转换效率。此前，我们采用具有钯纳米粒子阵列的独特机械堆叠技术——智能堆叠技术，构建了III-V//Si多结太阳能电池。本研究采用智能堆叠技术制备了InGaP/AlGaAs//Si三结太阳能电池，在AM 1.5G太阳光谱照射下实现了30.8%的转换效率，显著高于我们先前25.1%的结果。这一优异性能通过优化上部GaAs基电池结构并采用隧道氧化物钝化接触硅电池实现。此外，我们测试了该器件在低倍聚光条件下的性能，在5.5倍聚光时获得32.6%的最高效率，该性能足以满足实际低倍聚光光伏应用（低于10倍聚光）的需求。通过湿热测试（85°C和85%湿度条件下1000小时），我们进一步表征了InGaP/AlGaAs//Si三结太阳能电池的可靠性，证实该电池在严苛条件下具有优异的长期稳定性。这些结果表明GaAs//Si多结太阳能电池作为下一代光伏器件的潜力，以及智能堆叠技术在制备多结电池方面的有效性。

    关键词： III-V族太阳能电池、光伏聚光器、机械堆叠、多结太阳能电池、硅太阳能电池

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 利用TiO2和Ta2O5对硅太阳能电池进行表面改性：制备与表征

    摘要： 我们报道了采用射频溅射技术在表面改性硅太阳能电池上分别沉积54.9纳米非晶氧化钽(Ta2O5)和69.82纳米晶体氧化钛(TiO2)纳米层作为减反射涂层(ARC)的制备与表征。通过变角光谱椭偏仪和扫描电子显微镜测量的薄膜厚度高度吻合。入射光波长相关的透射率测量表明，所沉积薄膜在380-570纳米波长范围内具有最低有效反射率，紫外-可见光测量显示其降低了光反射并增强了光捕获。光照电流-电压测试显示短路电流密度(Jsc)提升，减反射涂层电池效率提高1.54%。本文还展示了具有减反射涂层太阳能电池的外量子效率波长相关测量结果。

    关键词： 减反射涂层，二氧化钛，五氧化二钽，射频溅射，硅太阳能电池

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 利用改进型硅基多结太阳能电池结构进行光电化学水分解：太阳能电池与催化剂的开发、光伏-电化学联合器件的规?；靶阅芪榷ㄐ匝芯?

    摘要： 基于薄膜硅的多结太阳能电池被开发用于水分解制氢的光伏-电化学耦合系统。从单结、双结、三结到四结结构，我们实现了0.5V至2.8V的开路电压范围，且光伏电池效率均超过13%。这些太阳能电池与0.5cm2至64cm2的集成电化学电池组合使用。针对析氧反应（OER）和析氢反应（HER）两侧的催化剂组合，我们研究了其电化学活性、稳定性、成本以及——对集成器件尤为重要的——HER侧金属催化剂作为光伏电池背反射器的光学性能。在不同工作温度和光照条件下测试了光伏-电化学系统的性能，以评估户外运行效果和年燃料产量。0.5cm2集成系统在标准测试条件下实现了最高9.5%的太阳能制氢效率（ηSTH）。对于放大至64cm2的器件，研究了多种接触互联方案以降低大尺寸太阳能电池的电流损耗和填充因子损失。采用电沉积法制备了储量丰富且廉价的NiMo（HER）和NiFeOx（OER）化合物，替代高性能贵金属催化剂对（Pt/RuO2或Pt/IrOx）。使用NiMo/NiFeOx催化剂对的64cm2太阳能电池获得了5.1%的ηSTH，优于Pt/IrO2系统（4.8%）。在模拟昼夜循环运行中，该催化剂对表现出数日的优异稳定性。通过串联连接模型对整个光伏-电化学器件进行模拟计算，可研究并预估更换催化剂、电解质或太阳能电池等单个组件时的性能变化?；谡庑┙峁颐翘教至舜竺婊晒夥?电化学器件在氢能及太阳能燃料生产领域的前景与挑战。

    关键词： 水分解、光伏-电化学系统、规?；?、硅太阳能电池

    更新于2025-09-11 14:15:04