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oe1(光电查) - 科学论文

5 条数据
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  • 前表面光捕获结构对PERC太阳能电池的影响

    摘要： 前表面纹理结构形状和减反射涂层的特性对太阳能电池性能具有重要影响。本文基于Silvaco软件框架和标准金字塔纹理单晶硅PERC太阳能电池的基本参数，建立了最小单元电池结构的仿真模型并完成验证，探讨了前表面陷光结构对电池性能的影响。研究发现，微凹金字塔状纹理能增强短波响应，使电池短路电流密度提升0.3 mA/cm2（增幅0.80%）。此外，通过合理控制减反射涂层制备工艺，可形成梯度折射率SiOxNy/Si3N4双层减反射涂层（DLARC），显著降低短波反射率，使电池短路电流密度增加0.32 mA/cm2（增幅0.86%）。最终优化的微凹金字塔状纹理与SiOxNy/Si3N4 DLARC分别使PERC太阳能电池光电转换效率提升0.18%和0.20%。

    关键词： 纹理化、PERC太阳能电池、光捕获、器件模拟、减反射涂层

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 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、模块级增强、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

  • 随机纳米孔阵列及其在质子诱导剥离制备晶体硅薄膜用于太阳能电池中的应用

    摘要： 我们报道了基于质子注入剥离(PIE)技术制备的超薄晶硅薄膜(厚度低于50微米)高效电池加工工艺。亚微米级浅纹理对晶硅薄膜太阳能电池实现有效光捕获至关重要。本研究采用低熔点金属铟纳米颗粒(通过真空沉积并在室温下自发去润湿)的简易方法，制备了椭球形随机硅纳米孔阵列。结合干法/湿法刻蚀工艺并以铟纳米颗粒作为掩模，成功制备出椭球形随机硅纳米孔阵列。优化后的刻蚀工艺形成了与传统微金字塔相当的高效光捕获纳米结构。我们还开发了特别适用于晶硅薄膜PERC电池的激光烧结接触(LFC)工艺，通过优化激光参数实现了浅层LFC接触与低接触电阻的结合。最终将随机硅纳米孔阵列与LFC工艺应用于PIE技术制备的48微米晶硅薄膜，获得17.1%的最佳效率(未采用硅纳米孔阵列的平面PERC电池效率为15.6%)。同时证明该超薄硅片可实现16毫米的临界弯曲半径。

    关键词： 质子注入剥离、随机硅纳米孔阵列、PERC太阳能电池、超薄硅太阳能电池、光捕获、激光烧结接触

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 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）- 工业PERC太阳能电池工艺链适配电镀镍/铜/银正面接触金属化技术

    摘要： 本文提出了三种缩小工业钝化发射极和背面电池（PERC）太阳能电池上丝网印刷银浆与镍/铜/银电镀正面接触金属化之间效率差距的方法。第一种方法是将POCl3扩散调整为适用于电镀接触的发射极剖面（降低峰值掺杂浓度）。第二种方法是调整磷硅玻璃（PSG）的激光过掺杂（LOD）工艺，使其选择性发射极特性与激光图案化和电镀工艺相匹配。第三种方法则是改变正面激光图案化与背面铝烧结的工艺步骤顺序。这三种方法均显示出极具前景的结果：在251.99平方厘米的电池面积上，实现了超过22%的转换效率和接近680毫伏的开路电压（VOC）。总体而言，这些数值均优于采用银浆丝网印刷及烧结工艺获得的参考值。未来发展中，开路电压达到685-690毫伏、转换效率约22.5%的目标极有可能实现。

    关键词： 激光过掺杂、镍/铜/银镀层正面接触、PERC太阳能电池、选择性发射极、三氯氧磷扩散

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 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