薄膜太阳电池

摘要： 硫硒化锑薄膜太阳电池因其制备方法简单、原材料丰富无毒、光电性质稳定等优点,成为了光伏领域的研究热点.经过近几年的发展,硫硒化锑太阳电池的光电转换效率已经突破10%,极具发展潜力.本文针对硫硒化锑太阳电池中n/i界面引起的载流子复合进行了深入研究.发现硫硒化锑太阳电池的界面特性会受到界面电子迁移能力和能带结构两方面的影响.界面电子迁移率的提高能使电子更有效地传输至电子传输层,实现器件短路电流密度和填充因子的有效提升.在此基础上,引入ZnO/Zn_(1–x)Mg_(x)O双电子传输层结构能够进一步优化硫硒化锑太阳电池性能.其中,Zn_(1–x)Mg_(x)O能级位置的改变可以同时调节界面和吸光层的能级分布,在Zn_(1–x)Mg_(x)O导带能级为–4.2 eV,对应Mg含量为20%时,抑制载流子复合的效果最为明显,硫硒化锑太阳电池也获得了最佳的器件性能.在去除缺陷态的理想情况下,双电子传输层结构硫硒化锑太阳电池在600 nm厚时获得了20.77%的理论光电转换效率,该研究结果为硫硒化锑太阳电池的进一步优化和发展提供了理论与技术支持.

摘要： 能源是当今人类社会发展面临的首要问题。当前,我国的能源消耗主要依赖以煤和石油为主的化石能源,这带来了环境污染、二氧化碳排放超标等亟待解决的问题。同时,化石能源还存在资源有限的问题,不能支持人类的可持续发展。因此,我们必须努力开发低碳、低污染和可持续发展的可再生能源。将太阳能直接转换成电能的太阳电池(或称太阳能电池)是实现太阳能利用的一个重要方面。太阳电池包括晶体硅(单晶硅、多晶硅)太阳电池、无机半导体(非晶硅、铜铟镓硒、砷化镓等)薄膜太阳电池、染料敏化太阳电池、有机-无机杂化钙钛矿太阳电池和有机太阳电池等。

摘要： 介绍了国内外光伏建筑一体化(building integrated PV,BIPV)的应用现状,以浙江省杭州市某综合能源大厦项目为案例,分析了采用碲化镉薄膜光伏组件的BIPV项目在实际工程应用中的布局与设计、建设施工与调试等要点,并进行了节能减排分析。研究发现,该项目节能减排效益显著,具有良好的示范意义。

摘要： 0引言太阳能作为一种理想的清洁型新能源,成为当今世界环保、可再生型能源领域的热点。薄膜太阳电池具有成本低、稳定性好、光电转换效率高等优点,使其具有广阔的发展前景。本文借助于wxAMPS太阳电池模拟仿真软件,构建CZTSe/Zn(O,S)异质结太阳电池结构,进行仿真计算,探讨影响CZTSe/Zn(O,S)异质结电池效率的主要因素,并确定最优的器件参数来进一步提升CZTSe太阳电池的光电转换效率。

摘要： 银锌锡硒(Ag2ZnSnSe4)是一种禁带宽度为1.4 eV的n型半导体材料.本文提出一种由n型Ag2ZnSnSe4与石墨烯(Graphene)组成的Graphene/Ag2ZnSnSe4诱导p-n结薄膜太阳电池,并借助wxAMPS软件对电池的物理机理和性能影响因素进行模拟研究.模拟结果表明,高功函数的石墨烯与n型Ag2ZnSnSe4半导体接触时,Ag2ZnSnSe4吸收层的前端能带向上弯曲,在n型Ag2ZnSnSe4吸收层表面诱导形成p型Ag2ZnSnSe4反型层,p型Ag2ZnSnSe4和n型Ag2ZnSnSe4组成p-n同质结.模拟发现石墨烯和背接触的功函数会影响载流子的分离、输运和收集,严重影响器件性能,石墨烯功函数达到5.5 eV,背接触功函数不高于4.4 eV,都有利于提高器件性能.Ag2ZnSnSe4吸收层的掺杂浓度主要影响器件的短路电流,而Ag2ZnSnSe4吸收层的体内缺陷对器件整体性能产生影响.在石墨烯和背接触功函数分别为5.5和3.8 eV,Ag2ZnSnSe4吸收层的掺杂浓度和缺陷密度分别为1016和1014 cm–3时,Graphene/Ag2ZnSnSe4诱导p-n结薄膜太阳电池能够取得高达23.42％的效率.这些模拟结果为设计新型高效低成本太阳电池提供了思路和物理阐释.

摘要： 碲化镉(CdTe)薄膜太阳电池是最成功的产业化薄膜太阳电池技术.近年来,CdTe薄膜太阳电池的新一轮技术革新使小面积CdTe薄膜太阳电池的最高光电转换效率从16.5％快速提升至22.1％,该太阳电池的材料和结构的创新,以及相应的宽光谱响应特性是其光电转换效率提升的最显著原因.结合电池结构对宽光谱响应的高效CdTe薄膜太阳电池的制备技术及研究进展进行了介绍,并对此类CdTe薄膜太阳电池的发展做出展望.

摘要： 研究不同扩散阻挡层对柔性钛衬底CZTSSe薄膜和电池性能的影响.X射线衍射(XRD)和拉曼光谱结果表明适当扩散阻挡层的引入可提高CZTSSe薄膜(112)择优取向和结晶性,还可抑制TiSe杂相的生成.CZTSSe结晶性的提高得益于扩散阻挡层表面较小的粗糙度.Cr、ZnO和TiN这3种不同阻挡层中,TiN层对TiSe杂相的抑制作用最强,用它作为扩散阻挡层制备的柔性CZTSSe薄膜结晶性最好,(112)晶面择优取向最强,电池性能最佳且转换效率相对无阻挡层电池提高了67％.

摘要： 直接带隙半导体化合物铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4,CZTS)具有光吸收系数高、组成元素安全无毒且含量丰富、光电性能优异等优势,是发展绿色、低成本、高效率薄膜太阳电池的理想核心材料.前期的研究主要集中于锌黄锡矿相(Kesterite-type,KT-CZTS)在CZTS基薄膜太阳能电池中的应用.随着研究的深入,CZTS的光电转换效率取得了重大突破,但是距离其理论预期值-32.2％的光电转换效率仍然存在很大的差距.2011年制备出的纤锌矿相(Wutzite-type,WZ-CZTS),与KT-CZTS和黄锡矿相(Stannite-type,ST-CZTS)相比,其具有更高的载流子浓度和更低的电阻率,因此其在光伏器件中具有很大的潜在应用价值.然而,WZ-CZTS是一种亚稳相,当外界条件发生变化时,它很容易转变为稳定态结构的KT-CZTS.此外,化学计量比的少量偏离,就极易产生二元或三元等化合物杂相,因此如何减少和控制杂相的生成,制备出纯相、形貌可控的WZ-CZTS纳米晶体并将之应用于薄膜太阳能电池显得至关重要.最近几年,研究者们除了研究WZ-CZTS对器件性能的影响外,主要从选择合适的制备方法以及与之有关的有机溶剂、硫源、前驱体配比和优化薄膜制备工艺方面不断尝试,并取得了丰硕的成果.在充分发挥WZ-CZTS高的载流子浓度优势的同时大幅提升了器件效率.目前,以WZ-CZTS为薄膜太阳能电池吸收层材料制备的太阳能电池的转换效率已从最初的2.44％快速提高到6.0％.WZ-CZTS粉体的制备最初主要采用热注入法,但此法制备过程复杂、所用设备较为昂贵,且反应温度较高(≥240°C).近两年,研究者们引入一锅法制备WZ-CZTS粉体,该法具有反应温度低、不需要惰性气体保护、工艺流程简单的优点,为WZ-CZTS粉体的大规模工业生产提供了可能.目前,WZ-CZTS作为太阳能电池吸收层薄膜的制备方法主要为纳米晶体油墨涂覆法,该法具有结晶度较好、缺陷少、工艺相对简单、制备成本低、易于实现规模化生产的优点,引起了国内外学者的广泛关注.本文对WZ-CZTS材料的结构特性、制备工艺、光电性质及应用进行了综述,重点分析了溶剂、硫源、前驱体等因素对其物相和形貌的影响.同时,对WZ-CZTS在光伏领域的应用进行了探讨.最后对WZ-CZTS目前存在的挑战和今后的研究方向进行总结,展望了其未来可能的突破方向.

摘要： 将一薄层Sb2S3置于Cu(InGa)Se2(CIGS)薄膜与Mo薄膜之间,于不含硒源的惰性气氛中退火,发现随Sb2S3厚度的增加,CIGS薄膜的晶粒尺寸显著增大,薄膜的择优生长面由(112)晶面向(220/204)晶面转变.为阐明晶粒的生长机理,研究退火温度对Sb2S3掺杂的CIGS薄膜的晶粒尺寸和物相的影响规律,发现薄膜在450～500°C之间晶粒尺寸增大显著.在实验结果的基础上提出一种气相促进晶粒生长的模型和液相促进晶粒生长的模型.

摘要： CdTe薄膜太阳电池特点理想的光伏材料:直接带隙半导体:1.45eV;高于硅材料100倍的吸收系数＞105/cm.易于规模化生产:简单的二元化合物,易于得到单相材料;目前已有10种以上的方法可以获得10％以上的转换效率,其中近空间升华(CSS)、蒸汽输运沉积(VTD)最适于工业化生产.

摘要： 本文采用溅射后硒化的方法制备出具有P型半导体特性的CZTSSe薄膜，并在此基础上制备出效率为8%～10%的CZTSSe薄膜太阳能电池。采用C-V、DLCP等方法研究CZTSSe薄膜中Zn的含量对CZTSSe薄膜太阳电池的耗尽区宽度的影响。通过C-V和DLCP测试发现，当Zn含量较高时，CZTSSe吸收层载流子浓度较高，电池的耗尽区宽度较窄。

摘要： 本文系统研究不同TS2温度对在不锈钢衬底上制备了CIGS薄膜和相应的薄膜太阳电池的影响。结果表明，随着TS2的升高，薄膜结晶质量逐步提高，也大大增加了不锈钢衬底中Fe元素在CIGS薄中的扩散。在TS2为500°C制备的CIGS薄膜太阳电池获得了最大转换效率为11.3%。进一步电池性能的提高，将依赖于工艺和制备技术的进一步优化，如阻挡层的制备和吸收层中Na元素的掺入等等。

摘要： 本文主要讨论彩色薄膜太阳电池组件的制作方法及其相应的优缺点。主要制作方法包括：利用多层薄膜结构背电极，通过变化各层薄膜的厚度来形成不同的颜色；用彩色热熔胶替代原有的常规透明热熔胶；采用带彩色玻璃作为背板玻璃替代现有背板玻璃。指出多层膜背电极制作成本较低，材料稳定，但组件颜色会因观察角度不同而变化。彩色热熔胶制作成本低，与传统组件生产工艺完全兼容，但部分颜色稳定较差。彩色背板玻璃得到的组件颜色稳定性好，但需增加生产成本。

摘要： 介绍了能带结构研究，电池性能分析，CdTe薄膜太阳电池特点理想的光伏材料:直接带隙半导体,禁带宽度为1.45eV,禁带宽度匹配太阳光谱。

摘要： 本文回顾硅基径向结薄膜电池的发展和现状；展示最近在优化径向结电池方面的主要进展，以及最新的9.2%电池转换效率记录，提出并实现了在PECVD系统中，利用低熔点金属，催化在玻璃和金属等衬底上制备硅纳米线。从而不需要再生长纳米线之后破除真空环境进行ex-situ化学刻蚀处理，就能获得洁净的纳米线阵列-这对于构建高性能光伏器件尤其重要，而且对实现工业化生产尤其重要。

摘要： 本文研究了H2气氛下退火对BZO薄膜电学和光学性能影响，结果表明退火后可以提高BZO薄膜的迁移率而增大BZO薄膜的导电能力，同时可以通过减小薄膜的厚度来提高BZO薄膜光学和电学的综合性能。对较小膜厚BZO进行退火后作为前电极而制备的非晶硅薄膜电池的转化效率提高约0.2%。本文结果表明：结合退火工艺，减小BZO前电极的厚度，不仅可以提高电池转化效率，而且同时可以降低生产成本，这对提高非晶硅薄膜的市场竞争力具有重要意义。

摘要： 本文介绍了p型窗口层起在a-Si:H薄膜太阳电池着至关重要的作用，因为p层作为太阳电池窗口层，通常具有较宽的光学带隙、高电导，所以p层是提高太阳电池性能的关键。制备了P型氢化硅氧薄膜，研究了CO流量对薄膜沉积速率、微结构和光电特性的影响，结果显示随着CO流量的增加，薄膜由纳米晶向非晶硅过渡，当薄膜材料由微晶向非晶态过渡，晶化率约为45%，SiO:H薄膜的光学带隙EO4=2.41eV，暗电导大约为1.5×10-2S/cm.

摘要： 介绍了为什么发展超薄晶硅(＜50μm)?优点:硅材料损耗少,有利于降低太阳电池成本;有利于实现高的开路电压;可降低硅材料质量;柔性。

摘要： 介绍了为什么发展超薄晶硅(＜50μm)?优点:硅材料损耗少,有利于降低太阳电池成本;有利于实现高的开路电压;可降低硅材料质量;柔性。

摘要： 本发明是一种薄膜化合物太阳电池，其包括：电池主体；以及树脂膜，形成在电池主体的光接收侧的相反侧，此电池主体包括：太阳电池层叠体，由多个化合物半导体层构成；第一电极，形成于太阳电池层叠体的光接收侧的第一表面的一部分，且具有第一极性；第二电极，形成于太阳电池层叠体的光接收侧的与第一表面不同的第二表面，且具有第二极性；以及第三电极，形成于太阳电池层叠体的光接收侧的相反侧的表面的一部分，且具有第二极性；太阳电池层叠体包含具有PN结层的电池层与形成于此电池层的光接收面相反侧的表面的一部分的接触层；第三电极形成在接触层上。

摘要： 本发明公开了一种薄膜太阳电池膜系，该膜系包括一个由非晶硅p-i-n结和微晶硅p-i-n结串联设置的双结层p-i-n/p-i-n，所述微晶硅p-i-n结的p型微晶硅层设置于所述非晶硅p-i-n结的n型非晶硅层上，所述非晶硅p-i-n结的p型非晶硅层上设置有重掺杂的P

摘要： 本发明属于薄膜太阳电池技术领域，提供了一种用于太阳电池的铜锌锡硫硒薄膜制备方法、该方法制备的薄膜及包含该薄膜的太阳电池；该方法包括如下步骤：(1)在衬底温度450°C至550°C时，通过真空多源共蒸发法蒸发Cu、ZnS、Sn和Se；蒸发腔室的压强为3×10

摘要： 本发明公开一种薄膜太阳电池吸收层形成方法、薄膜太阳电池及制备方法。该薄膜太阳电池吸收层形成方法，包括以下步骤：在底电极上依次形成第一前驱膜、Al2O3层和第二前驱膜，构成前驱膜叠层；对所述前驱膜叠层进行高温硒化或硫化处理形成吸收层，所述吸收层表面具有与其体内相反的半导体类型的特性，其中，所述第一前驱膜和所述第二前驱膜为I‑II‑IV‑VI族化合物半导体，且所述第一前驱膜至少包含Cu元素，所述第二前驱膜至少包含Ag元素。由此，增加了开路电压(VOC)，使得相应的开路电压赤字(VOC,def)低至0.327V，并且优化了载流子传输，改善了载流子收集效率，使得吸收层/缓冲层的界面复合减小，显著提高了薄膜太阳电池的光电转换效率。

摘要： 本发明提供了一种CdTe薄膜太阳电池的背接触结构，包括依次叠加设置的第一过渡金属氧化物薄膜、第二CdTe薄膜、Cu金属薄膜和金属背电极。本申请通过在两层CdTe薄膜之间设置过渡金属氧化物薄膜，以阻挡Cu原子向CdTe层及CdS/CdTe异质结区的扩散，在保证低阻接触的情况下提高了太阳电池的稳定性；本申请还提供了所述CdTe薄膜太阳电池的背接触结构的制备方法以及包括所述CdTe薄膜太阳电池背接触结构的太阳电池。

摘要： 本发明公开了一种薄膜太阳电池膜系，该膜系包括一个由非晶硅p-i-n结和微晶硅p-i-n结串联设置的双结层p-i-n/p-i-n，所述微晶硅p-i-n结的p型微晶硅层设置于所述非晶硅p-i-n结的n型非晶硅层上，所述非晶硅p-i-n结的p型非晶硅层上设置有重掺杂的P

摘要： 本发明公开了一种非晶硅薄膜太阳电池膜系，该膜系包括一个由第一非晶硅p-i-n结和第二非晶硅p-i-n结重叠设置的双结层p-i-n/p-i-n，所述第二非晶硅p-i-n结的p型非晶硅层设置于所述第一非晶硅p-i-n结的n型非晶硅层上，所述第一非晶硅p-i-n结的p型非晶硅层上设置有重掺杂的P

摘要： 本发明属于薄膜太阳电池技术领域，提供了一种用于太阳电池的铜锌锡硫硒薄膜制备方法、该方法制备的薄膜及包含该薄膜的太阳电池；该方法包括如下步骤：(1)在衬底温度450°C至550°C时，通过真空多源共蒸发法蒸发Cu、ZnS、Sn和Se；(2)降低衬底温度，通过真空多源共蒸法蒸发Se和Sn；(3)在衬底温度500°C至550°C时，单独蒸发Se。采用后硒化的方法处理共蒸法制备的铜锌锡硫硒薄膜，使薄膜中的各种二元相相互化合再结晶，形成锌黄锡矿结构，可以改善薄膜的结晶质量，减少杂质二元相在薄膜中的含量。

摘要： 本发明公开一种薄膜太阳电池吸收层形成方法、薄膜太阳电池及制备方法。该薄膜太阳电池吸收层形成方法，包括以下步骤：在底电极上依次形成第一前驱膜、Al2O3层和第二前驱膜，构成前驱膜叠层；对所述前驱膜叠层进行高温硒化或硫化处理形成吸收层，所述吸收层表面具有与其体内相反的半导体类型的特性，其中，所述第一前驱膜和所述第二前驱膜为I‑II‑IV‑VI族化合物半导体，且所述第一前驱膜至少包含Cu元素，所述第二前驱膜至少包含Ag元素。由此，增加了开路电压(VOC)，使得相应的开路电压赤字(VOC,def)低至0.327V，并且优化了载流子传输，改善了载流子收集效率，使得吸收层/缓冲层的界面复合减小，显著提高了薄膜太阳电池的光电转换效率。

摘要： 本发明涉及太阳能电池领域，公开了一种薄膜太阳电池及薄膜太阳电池的制备方法。该薄膜太阳电池包括：衬底；背电极层，位于所述衬底上方；吸收层，位于所述背电极层上方；缓冲层，位于所述吸收层上方；前电极层，位于所述吸收层上方；以及第一划线区域，该第一划线区域延伸穿过所述吸收层及所述缓冲层，该第一划线区域内填充有导电材料，以及靠近所述背电极层的所述导电材料的宽度大于靠近所述前电极层的所述导电材料的宽度且大于第一预设宽度，其中，宽度为沿所述衬底的纵向上的尺寸。本发明可有效地扩大前电极层和背电极层之间的接触面积，从而相邻子电池之间形成更有效的互联，进而提高太阳能电池的整体转化效率。