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oe1(光电查) - 科学论文

64 条数据
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  • RbF后沉积处理对高效(21.1%)Cu(In,Ga)Se2太阳能电池中异质结和晶界的影响

    摘要： 近年来，采用碱金属氟化物对黄铜矿基吸收层进行沉积后处理（PDT）已在薄膜太阳能器件中创造了纪录效率，最近使用氟化铷（RbF）PDT的Cu(In,Ga)Se2（CIGS）器件更是实现了22.6%的效率。然而，RbF-PDT对其界面和晶界（GB）性质变化的影响尚未完全阐明。本研究通过原子探针断层扫描（APT）与透射电子显微镜（TEM）联用技术，分析了效率超过21%的电池器件，揭示了晶界与界面化学性质变化如何促进高效能实现。在CIGS吸收层与溶液生长CdS缓冲层界面进行的APT研究表明：存在铟富集、铜贫化及微量铷痕迹。相比先前非PDT样品的研究数据，本工作发现晶界处铷含量更高（1.5原子%）、钠钾含量更低（<0.5原子%），表明钠钾被铷取代。但晶粒内部所有碱金属元素浓度均低于APT检测限。通过APT与TEM深度剖析发现：CIGS晶界处铷浓度呈梯度分布且朝向钼背接触层递增。此外，晶界处显著铜贫化现象可能增强其空穴势垒特性，从而改善载流子收集效率并提升器件整体性能。因此，从原子尺度理解RbF-PDT效应为CIGS吸收层及界面的进一步优化提供了新思路。

    关键词： 铜铟镓硒，薄膜太阳能电池，异质结，原子探针断层扫描，沉积后处理，透射电子显微镜

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • 窄带隙Cu(In,Ga)Se2太阳能电池的RbF沉积后处理

    摘要： 多结太阳能电池的效率潜力显著高于典型的单结电池。要制造低成本、轻量化的多结器件，关键在于获得合适的窄带隙（<1.1 eV）底电池材料。Cu(In,Ga)Se2（CIGS）化合物半导体是迄今最有效的薄膜材料之一，可作为此类底电池的潜在吸收层。本文报道了采用单一带隙渐变法生长的窄带隙CIGS吸收层经RbF后沉积处理的研究成果，探讨了必要的沉积条件及对电池性能的改善效果。我们展示了一款带隙为1.00 eV的吸收层所实现的18.0%认证效率纪录，并证实其适用于钙钛矿/CIGS叠层器件。

    关键词： 沉积后处理，窄带隙，串联太阳能电池，薄膜太阳能电池，光伏技术，氟化铷，铜铟镓硒

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • 通过掺杂Sb改善Ga分布以实现CIGSe薄膜太阳能电池的两步低温制备工艺

    摘要： 本研究探讨了锑掺杂在低温（≤450°C）条件下制备铜铟镓硒（CIGSe）太阳能电池的应用。在低温反应过程中，大部分镓仍聚集于靠近钼背电极的薄膜后部。研究发现，与未掺锑的同工艺CIGSe薄膜相比，锑掺杂能增大晶粒尺寸并提升器件性能。通过能量色散光谱分析和二次离子质谱检测证实：两步硒化工艺后，由于锑的掺入显著缓解了反应薄膜后部的元素镓富集现象。截面扫描电镜分析确认了锑引发的显著晶粒尺寸增大效应。采用导纳谱技术和荧光寿命成像技术对锑掺杂CIGSe薄膜的电学及光学特性进行了表征。

    关键词： 镓分布，薄膜太阳能电池，锑掺杂，低温工艺

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • 利用光谱分析评估CdTe光伏玻璃的太阳因子

    摘要： 本研究评估了基于碲化镉（CdTe）的光伏玻璃系统（尺寸15厘米×15厘米×0.6厘米）对太阳光及可见光的透射控制性能。室内光谱测试显示，三种CdTe玻璃系统的平均太阳光透射率分别为5.77%（CdTe1）、9.54%（CdTe2）和12.34%（CdTe3）。这三种透明CdTe玻璃在太阳光与可见光波段的反射光谱特性相似。所有玻璃系统在1500纳米波长以上的近红外（NIR）反射率均显著高于可见光反射率。CdTe1、CdTe2和CdTe3的太阳因子（SF）分别为0.23、0.28和0.26。CdTe3是最佳玻璃应用方案——其可见光透射率比CdTe1高113%，而太阳因子仅增加21%。

    关键词： 透射、反射、太阳能因子、玻璃、碲化镉（CdTe）、薄膜太阳能电池

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • [2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)（第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议）- 美国夏威夷州威科洛亚村（2018.6.10-2018.6.15）] 2018年IEEE第七届世界光伏能源转换大会(WCPEC)（第45届IEEE光伏专家会议、第28届国际光伏科学与技术会议及第34届欧洲光伏专家会议联合会议）- 减少玻璃衬底晶体硅薄膜太阳能电池的光学损耗

    摘要： 玻璃衬底上液相结晶硅薄膜太阳能电池的效率可达14.2%。虽然开路电压和填充因子已与晶硅电池相当，但由于光吸收不完全导致短路电流密度较低。本文通过实验和一维模拟分析了当前器件设计的损耗，揭示出15-20微米的薄吸收层厚度及平面玻璃-硅界面是造成光吸收不足的主要原因。重点讨论了界面织构（特别是正弦织构和平滑减反三维SMART织构）对这些损耗的改善潜力，可使玻璃-硅界面损耗相对降低至少40%。综合考虑电子界面质量后，SMART织构被认定为玻璃衬底液相结晶硅薄膜太阳能电池中最具前景的光管理织构方案。

    关键词： 光管理、薄膜太阳能电池、吸收增强、硅

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • 具有压印纹理玻璃盖层的晶体硅薄膜太阳能电池中的光管理

    摘要： 在薄膜太阳能电池中实施光管理纹理通?；嵬钡贾碌缱有阅艿牟焕嘶?。在此，我们介绍一种简单而有效的技术，用于改进玻璃上液相结晶硅薄膜太阳能电池的光管理。通过在玻璃盖板向阳面压印金字塔纹理，器件的吸收层和功能层不受影响，同时显著增强了光的耦合效率。采用这种玻璃纹理化方法后，观察到短路电流密度增加了2.5 mA/cm2，对应功率转换效率从12.9%提升至13.8%。光学模拟表明，这种提升可等量归因于空气-玻璃界面的减反射效应以及光在玻璃中的散射和多次通过。该技术可在不影响电子材料特性的前提下独立优化光学性能，因此适用于任何采用玻璃盖板的太阳能电池技术。

    关键词： 光管理、纳米压印光刻、液相结晶、薄膜太阳能电池、硅

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • 采用金属微纤维网络增强透明电极导电性以实现无栅格薄膜太阳能电池

    摘要： 几十年来，由于透明导体（TC）具有广泛应用，提高其光学透射率和电导率一直是关键问题。本文提出一种通过电镀镍微纤维网络（NiMFs）制备极高导电性TC材料的方法，以实现高效且美观的薄膜太阳能电池及组件。NiMFs的高截面纵横比同时显著提升了其电导率和光学透射率。采用NiMFs的TC结构成功替代了铜铟镓硒（Cu(In,Ga)Se2）薄膜太阳能电池中的传统图案化栅线，因其降低了串联电阻——这对大面积电池尤为有利。通过在NiMF上形成光扩散层，我们补偿了NiMF导致的透射损失。我们认为NiMF TC材料的优异性能使得薄膜太阳能电池和组件中栅线的消除或大幅减少成为可能。

    关键词： 镍纤维，无栅极，薄膜太阳能电池，透明电极

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • Kesterite中的空位及聚焦离子束制备层状结构对透射电子显微镜分析的影响

    摘要： 基于Cu2ZnSnS4和Cu2ZnSnSe4（CZTSe）的铜锌锡硫硒矿太阳能电池是薄膜太阳能电池未来潜在的应用候选材料。该技术仍需大幅发展，为此需要高度可靠的表征方法以确保改进措施建立在坚实的数据解读基础上。本研究揭示，铜锌锡硫硒矿中最常用的表征技术之一——扫描透射电子显微镜（STEM）的观测结果可能受聚焦离子束（FIB）制样过程影响。通过结合扫描电子显微镜与拉曼散射光谱的互补测量，有力证据表明：CZTSe体相中混入的ZnSe第二相很可能是STEM切片中出现孔洞的原因。溅射模拟进一步佐证该解释：相较于CZTSe基体中的金属原子，ZnSe基体中的Zn原子更易被优先溅射。

    关键词： Cu2ZnSn(S,Se)4（CZTSSe）薄膜太阳能电池，透射电子显微镜（TEM），聚焦离子束（FIB），黄锡矿

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于双面混合双金属纳米光栅的薄膜非晶硅太阳能电池高效宽带光吸收

    摘要： 薄膜太阳能电池（TFSCs）因厚度较小导致光吸收能力差，这限制了其大部分实际应用。等离子体纳米颗粒产生的表面等离激元为以低成本、可扩展的方式对TFSCs进行光学调控提供了机遇。在此，我们开展了一项系统模拟研究，通过引入双面等离子体双金属（铝-铜）纳米光栅来提高非晶硅（a-Si）的吸收效率。上排光栅与减反射涂层共同作用，以最小化反射损耗并增强有源层对低波长可见光谱的吸收。下排光栅则负责增加有源层对长波长光子的吸收。通过这种方式，原本在长波长区域吸光能力差的a-Si如今能够吸收670 - 1060 nm的宽带光，平均模拟吸收率超过70%，模拟光电流密度也分别提高到22.30 mA·cm?2。此外，模拟结果表明，所提出的结构还展现出许多其他优异特性，如小入射角不敏感性、可调谐性以及显著的结构参数耐受性。这种设计理念具有很强的通用性，可推广到其他薄膜太阳能电池中。

    关键词： 非晶硅、薄膜太阳能电池、等离子体纳米粒子、双金属纳米光栅、光吸收

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于SCAPS-1D软件，利用椭偏仪测试结果对地球丰产元素Cu2ZnSn(SxSe1-x)4太阳能电池进行数值分析

    摘要： 混合硫族化合物CZTSSe由地壳丰量元素组成，具有成本低廉、环境友好和优异光伏性能的特点，是第三代铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池极具前景的吸收层材料。本研究采用一维太阳能电容模拟器对p-CZTSSe/n-CdS异质结太阳能电池进行了数值模拟，考察了组分比例、吸收层厚度、缺陷密度及工作温度对开路电压(Voc)、短路电流密度(Jsc)、填充因子(FF)及光电转换效率的影响。优化后的电池器件展现出23.16%的转换效率，对应40%比例的开路电压达0.724V。

    关键词： 成分与光谱椭偏仪、吸收系数、铜锌锡硫硒（CZTSSe）、薄膜太阳能电池、第三代、SCAPS软件、效率

    更新于2025-09-23 15:21:01