非晶硅/晶体硅异质结太阳能电池结构设计研究

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作者 何玉平 袁贤 +2 位作者 胡军平 李未 黄海宾 《南昌工程学院学报》 CAS 2022年第6期97-101,共5页

理论研究表明,高—低掺杂双层本征非晶硅膜作为发射极可提升非晶硅/晶体硅异质结太阳能电池短波段光子QE,改善器件性能。本文优化了透明导电膜ITO(铟锡氧化物)工艺参数的Ar与Ar/O_(2)气体流量比,实验探索了两种结构的双层发射极非晶硅/... 理论研究表明,高—低掺杂双层本征非晶硅膜作为发射极可提升非晶硅/晶体硅异质结太阳能电池短波段光子QE,改善器件性能。本文优化了透明导电膜ITO(铟锡氧化物)工艺参数的Ar与Ar/O_(2)气体流量比,实验探索了两种结构的双层发射极非晶硅/晶体硅异质结太阳能电池。结果表明:ITO最优Ar与Ar/O_(2)气体流量比为50∶40 sccm,载玻片电阻最低为60.2Ω;HWCVD法双层发射极非晶硅/晶体硅异质结太阳能电池转换效率为本实验室同条件下电池最高,达到了11.2%。 展开更多

关键词 发射极 非晶硅/晶体硅异质结太阳能电池 转换效率 IV曲线 量子效率

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微晶硅/晶体硅/微晶硅异质结太阳能电池窗口层的模拟计算与优化 被引量：4

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作者 杨大洋 刘淑平 +2 位作者 张棚 彭艳艳 李德利 《光电子技术》 CAS 北大核心 2014年第4期288-294,共7页

采用Afors-het太阳能电池异质结模拟软件,模拟了不同工作温度下,微晶硅窗口层对μc-si(p)/c-si(n)/μc-si(p+)异质结太阳能电池性能的影响,结果表明:随着微晶硅窗口层帯隙的增加,转化效率先增加后下降、开路电压不断增加;掺杂浓度的增加... 采用Afors-het太阳能电池异质结模拟软件,模拟了不同工作温度下,微晶硅窗口层对μc-si(p)/c-si(n)/μc-si(p+)异质结太阳能电池性能的影响,结果表明:随着微晶硅窗口层帯隙的增加,转化效率先增加后下降、开路电压不断增加;掺杂浓度的增加,电池性能整体呈现先上升后小幅下降的趋势;厚度的增加,电池的性能整体上呈现下降的趋势。随着工作温度的增加,微晶硅窗口层对应的最佳厚度和掺杂浓度值都有明显的减小趋势;但其对应的最佳帯隙有明显的增加的趋势。该实验结果为在不同温度下工作的电池提供了商业化生产的实验参数。 展开更多

关键词 异质结太阳能电池 温度 微晶硅窗口层

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不同工作温度下a-Si(n)/c-Si(p)/uc-Si(p+)异质结太阳能电池微晶硅背场的模拟计算与优化 被引量：1

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作者 杨大洋 刘淑平 +2 位作者 张棚 彭艳艳 李德利 《红外》 CAS 2013年第8期40-46,共7页

采用Afors-het太阳能电池异质结模拟软件,模拟了在不同工作温度下微晶硅背场对a-Si(n)/c-Si(p)异质结太阳能电池性能的影响。结果表明,随着背场带隙的增加,开路电压和转化效率都增大。随着背场掺杂浓度的增加,开路电压、填充因子和转化... 采用Afors-het太阳能电池异质结模拟软件,模拟了在不同工作温度下微晶硅背场对a-Si(n)/c-Si(p)异质结太阳能电池性能的影响。结果表明,随着背场带隙的增加,开路电压和转化效率都增大。随着背场掺杂浓度的增加,开路电压、填充因子和转化效率都在不断地增加;随着背场厚度的增加,电池性能有所下降。随着电池工作温度的上升,微晶硅背场所对应的最佳浓度掺杂值和最佳厚度值变化不大。但是随着温度的上升,微晶硅背场所对应的最佳带隙值有明显的右移趋势。实验结果为电池的商业化生产提供了实验参数。 展开更多

关键词 afors-het 异质结太阳能电池 温度 微晶硅背场

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非晶硅对MoO_x/c-Si异质结太阳电池器件的影响

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作者 陈涛 刘玮 +3 位作者 戴小宛 周志强 何青 孙云 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1870-1874,共5页

室温下电子束蒸发沉积氧化钼（MoOx）薄膜呈非晶态,光学带隙约为3.6 eV,与单晶硅表面构成MoOx/c-Si异质结并具有钝化作用,但明显低于i∶α-Si∶H钝化。ITO/MoOx/i∶α-Si∶H/n∶c-Si/i∶α-Si∶H/n＋∶α-Si∶H/Al太阳电池结构,既有晶... 室温下电子束蒸发沉积氧化钼（MoOx）薄膜呈非晶态,光学带隙约为3.6 eV,与单晶硅表面构成MoOx/c-Si异质结并具有钝化作用,但明显低于i∶α-Si∶H钝化。ITO/MoOx/i∶α-Si∶H/n∶c-Si/i∶α-Si∶H/n＋∶α-Si∶H/Al太阳电池结构,既有晶硅前后表面钝化,又增加了背电场层,适当的MoOx厚度可获得电池的最高效率（15.5%）;若取消晶硅表面i∶a-Si∶H钝化,与HIT（heterojunction with intrinsic thinlayer）电池类似,硅的前表面复合增大,电池效率降为11.5%;若取消背表面i∶a-Si∶H钝化及背电场材料n＋∶a-Si∶H,电池效率急剧下降到8.3%,这表明背表面钝化及背电场,对MoOx/c-Si异质结太阳电池特性具有更为重要的作用,对高效器件制备具有一定指导意义。 展开更多

关键词 氧化钼 晶硅异质结 HIT 非晶硅钝化 太阳电池

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硅异质结太阳能电池用透明导电氧化物薄膜的研究现状及发展趋势

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作者 夏鹏 傅萍 +2 位作者 黄金华 李佳 宋伟杰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1-9,共9页

硅异质结(SHJ)太阳能电池是目前光伏产业中的重要组成部分,其由于具有高开路电压(V_(oc))等优点而引起了广泛的关注。在硅异质结太阳能电池中,透明导电氧化物(TCO)薄膜层的光学性能和电学性能分别影响着电池的短路电流(J_(sc))、填充因... 硅异质结(SHJ)太阳能电池是目前光伏产业中的重要组成部分,其由于具有高开路电压(V_(oc))等优点而引起了广泛的关注。在硅异质结太阳能电池中,透明导电氧化物(TCO)薄膜层的光学性能和电学性能分别影响着电池的短路电流(J_(sc))、填充因子(FF),进而影响电池的转换效率。近年来,SHJ电池中TCO层的研究主要集中于掺杂的In 2O 3和ZnO体系。本文从硅异质结太阳能电池的不同结构出发,概述了TCO薄膜的光电性能(透过率、禁带宽度、方块电阻、载流子浓度、迁移率和功函数)以及与相邻层的接触对电池性能的影响,介绍了不同体系的透明导电氧化物薄膜在硅异质结太阳能电池中的应用及研究现状,并展望其未来的发展趋势。 展开更多

关键词 硅异质结太阳能电池 背发射极结构 透明导电氧化物薄膜 迁移率

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a-Si/c-Si异质结结构太阳能电池设计分析 被引量：7

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作者 林鸿生 马雷 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期470-475,495,共7页

通过应用 Scharfetter- Gum mel解法数值求解 Poisson方程 ,对热平衡态 a- Si/ c- Si异质结太阳能电池进行计算机数值模拟分析 ,着重阐述在 a- Si/ c- Si异质结太阳能电池中嵌入 i( a- Si:H)缓冲薄层的作用 ,指出采用嵌入 i( a- Si:H )... 通过应用 Scharfetter- Gum mel解法数值求解 Poisson方程 ,对热平衡态 a- Si/ c- Si异质结太阳能电池进行计算机数值模拟分析 ,着重阐述在 a- Si/ c- Si异质结太阳能电池中嵌入 i( a- Si:H)缓冲薄层的作用 ,指出采用嵌入 i( a- Si:H )缓冲薄层设计能有效增强光生载流子的传输与收集 ,从而提高 a- Si/ c- Si异质结太阳能电池的性能 ,同时还讨论 p+ ( a- Si:H)薄膜厚度和 p型掺杂浓度对光生载流子传输与收集的影响 ,而高强度光照射下模拟计算表明 ,a- Si/ c- 展开更多

关键词 太阳能电池 a-Si/c-Si异质结结构 牛顿-拉普森解法 氢化非晶硅隙态密度 载流子收集 物理模型

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高效薄膜硅/晶体硅异质结电池的研究 被引量：11

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作者 张群芳 朱美芳 刘丰珍 《太阳能》 2006年第4期40-41,共2页

一引言 用薄膜工艺在晶体硅衬底上制备非晶、纳米晶薄膜，可获得异质结电池，该类电池有以下优点：

关键词 薄膜工艺 晶体硅 异质结 电池 纳米晶薄膜 硅衬底

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a—SiC/c—Si异质结太阳能电池中a—SiC:H薄膜的设计分析

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作者 林鸿生 段开敏 马雷 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第12期70-74,共5页

通过应用 Ｓｃｈａｒｆｅｔｔｅｒ－Ｇｕｍｍｅｌ解法数值求解 Ｐｏｉｓｓｏｎ方程，对热平衡 ｐ＋（ａ－ＳｉＣ：Ｈ）／ｎ（ｃ－Ｓｉ）异质结太阳能电池进行计算机数值模拟分析。给出了ｐ＋（ａ－ＳｉＣ：Ｈ）膜厚及其ｐ型掺杂浓度设... 通过应用 Ｓｃｈａｒｆｅｔｔｅｒ－Ｇｕｍｍｅｌ解法数值求解 Ｐｏｉｓｓｏｎ方程，对热平衡 ｐ＋（ａ－ＳｉＣ：Ｈ）／ｎ（ｃ－Ｓｉ）异质结太阳能电池进行计算机数值模拟分析。给出了ｐ＋（ａ－ＳｉＣ：Ｈ）膜厚及其ｐ型掺杂浓度设计，还讨论了ｐ＋（ａ－ｓｉＣ：Ｈ）／ｎ（ｃ－Ｓｉ）异质结太阳能电池稳定性。 展开更多

关键词 碳化硅 硅 薄膜 异质结太阳能电池 a-SiC:H 隙态密度分布 载流子收集

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浅析非晶硅太阳电池优势及其在路灯上的应用

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作者 邵俊刚 罗传仙 +2 位作者 包玉树 邱泽晶 张婷 《太阳能》 2011年第11期25-28,共4页

从年发电量、能量回收期和应用范围三大方面分析非晶硅太阳电池相对于晶体硅太阳电池的优势,并对非晶硅太阳电池较晶体硅太阳电池年发电量多的原因进行了分析。最后提出在太阳能路灯中采用非晶硅-晶体硅复合光伏组件供电方式,可降低太... 从年发电量、能量回收期和应用范围三大方面分析非晶硅太阳电池相对于晶体硅太阳电池的优势,并对非晶硅太阳电池较晶体硅太阳电池年发电量多的原因进行了分析。最后提出在太阳能路灯中采用非晶硅-晶体硅复合光伏组件供电方式,可降低太阳能路灯光伏组件的功率配置,减小蓄电池容量配置和放电深度,缩短欠压后恢复期,延长蓄电池的使用寿命。 展开更多

关键词 非晶硅太阳电池 非晶硅-晶体硅复合光伏组件 太阳能路灯 发电量

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氢注入在硅异质结太阳电池a-Si:H窗口层中的研究 被引量：1

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作者 陈仁芳 张丽平 +3 位作者 吴卓鹏 李振飞 孟凡英 刘正新 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期103-108,共6页

基于热丝化学气相沉积(Cat-CVD)系统开展氢注入对超薄(<10 nm)氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜特性改善的研究,发现适当的氢注入可提高薄膜内的氢含量、降低其微结构因子并展宽其光学带隙。将该方法用于处理硅异质结(SHJ)太阳电池入光侧的本... 基于热丝化学气相沉积(Cat-CVD)系统开展氢注入对超薄(<10 nm)氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜特性改善的研究,发现适当的氢注入可提高薄膜内的氢含量、降低其微结构因子并展宽其光学带隙。将该方法用于处理硅异质结(SHJ)太阳电池入光侧的本征非晶硅(i-a-Si:H)及N型非晶硅(n-a-Si:H)薄膜钝化层,可显著提升晶体硅的表面钝化质量。通过使用AFORSHET软件模拟SHJ太阳电池入光面的界面缺陷及n-a-Si:H体缺陷对电池性能的影响,分析得到:将氢注入用于处理a-Si:H窗口层,SHJ太阳电池性能的提升源于电池入光侧界面及a-Si:H体材料的结构改善。电池的开路电压(Voc,728.4~736.1 mV)、短路电流密度(Jsc,37.99~38.20 mA/cm2)、填充因子(FF,79.67%~81.07%)及转换效率(Eff,22.04%~22.79%)均得到明显提升。 展开更多

关键词 氢注入 硅异质结太阳电池 非晶硅薄膜 钝化 缺陷态

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对非晶硅薄膜进行快速磷扩散以获得本征薄层异质结

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作者 杨秀钰 陈诺夫 +4 位作者 张航 陶泉丽 徐甲然 陈梦 陈吉堃 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第20期3353-3357,共5页

本征薄层异质结(HIT)太阳能电池具有优异的性能,包括效率高、成本低、稳定性好、制备温度低等。本研究利用磁控溅射技术在p型单晶硅(p-c-Si)衬底上制备一定厚度的本征非晶硅薄膜(i-a-Si),以磷纸为扩散源,通过快速热扩散(RTD)方法进行扩... 本征薄层异质结(HIT)太阳能电池具有优异的性能,包括效率高、成本低、稳定性好、制备温度低等。本研究利用磁控溅射技术在p型单晶硅(p-c-Si)衬底上制备一定厚度的本征非晶硅薄膜(i-a-Si),以磷纸为扩散源,通过快速热扩散(RTD)方法进行扩散得到具有p-n结的掺杂非晶硅层(n+-a-Si),最终得到n+-a-Si/i-a-Si/c-Si的异质结结构。系统地研究了扩散过程对a-Si膜(包括i-a-Si和n+-a-Si)晶化程度以及p-n结深度的影响,利用拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)仪、台阶仪、扫描电镜(SEM)等对a-Si膜进行表征,并利用金相显微镜测量p-n结(采用磨角染色法染色)深度,从而获得制备p-n结的最佳扩散温度和时间。 展开更多

关键词 本征薄层异质结(HIT)太阳能电池 非晶硅薄膜 磁控溅射 P-N结 快速热扩散

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国内首块超大型双结硅基薄膜太阳能电池问世

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《能源研究与信息》 2009年第2期123-123,共1页

国内第一块5.7m^2超大型双结硅基薄膜太阳能电池2009年5月在河北廊坊市下线。这种太阳能电池转换效率达到8％，并且生产成本大大降低。太阳能电池主要分为晶体硅电池和非晶硅电池两大类。与晶体硅太阳能电池相比，包括硅基薄膜太阳能电... 国内第一块5.7m^2超大型双结硅基薄膜太阳能电池2009年5月在河北廊坊市下线。这种太阳能电池转换效率达到8％，并且生产成本大大降低。太阳能电池主要分为晶体硅电池和非晶硅电池两大类。与晶体硅太阳能电池相比，包括硅基薄膜太阳能电池在内的非晶硅太阳能电池具有生产成本低、采光面积大、弱光发电好等突出优势。 展开更多

关键词 薄膜太阳能电池 超大型 硅基 国内 晶体硅太阳能电池 非晶硅太阳能电池 非晶硅电池 生产成本

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金属氧化物多层膜晶体硅太阳电池的背场研究 被引量：1

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作者 林文杰 吴伟梁 +3 位作者 包杰 刘宗涛 梁宗存 沈辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期62-67,共6页

在n-Si与金属电极之间插入电子选择性材料Ca和Cs_2CO_3、LiF_x,可有效降低接触电阻和界面复合,该文研究Ca和Cs_2CO_3、LiF_x作为背场在氧化钨金属多层膜(WAW)/n-Si太阳电池中对电池性能和稳定性的影响。3种电子选择性材料中,2 nm的LiF_... 在n-Si与金属电极之间插入电子选择性材料Ca和Cs_2CO_3、LiF_x,可有效降低接触电阻和界面复合,该文研究Ca和Cs_2CO_3、LiF_x作为背场在氧化钨金属多层膜(WAW)/n-Si太阳电池中对电池性能和稳定性的影响。3种电子选择性材料中,2 nm的LiF_x对电池转换效率的提升最高,稳定性最好。对WAW/n-Si/LiF_x太阳电池R_s的各部分组成进行提取和分析,表明LiF_x/n-Si的接触电阻和LiF_x/Ag接触电阻仅占总串联电阻的0.2%,背场工艺得到最佳的优化。将LiF_x做为背场应用于氧化钒金属多层膜背接触晶体硅(MLBC)太阳电池中,达到19.02%的转换效率,而且用环氧树脂封装的MLBC太阳电池放置在空气中表现出极好的稳定性。 展开更多

关键词 晶体硅太阳电池 异质结 金属氧化物 多层膜 背场 无掺杂 背接触

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高效率晶体硅太阳电池研究及产业化进展 被引量：10

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作者 宋登元 郑小强 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期801-806,811,共7页

高效率晶体硅太阳电池研究及产业化已成为世界各国光伏技术研究的重点和大力发展的战略性新兴产业。2012年晶体硅太阳电池占全球光伏市场约90%的份额,已经成为光伏行业的主流技术,单晶硅太阳电池实验室最高效率已经达到25%,其技术研发... 高效率晶体硅太阳电池研究及产业化已成为世界各国光伏技术研究的重点和大力发展的战略性新兴产业。2012年晶体硅太阳电池占全球光伏市场约90%的份额,已经成为光伏行业的主流技术,单晶硅太阳电池实验室最高效率已经达到25%,其技术研发水平和规模化生产能力直接决定着光伏发电平价上网的速度。论述了太阳电池效率的损失机制和提高太阳电池效率方法,介绍了目前实验室效率最高的三种晶体硅太阳电池的结构、特性及效率提升历史,综述了中国产业化高效率低成本晶体硅太阳电池技术的现状,未来高效率晶体硅电池产业化技术将向着使用n型硅衬底、低成本和薄片化方向发展。 展开更多

关键词 光伏 太阳电池 晶体硅 背接触 异质结

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高效晶体硅太阳电池技术及其应用进展 被引量：4

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作者 常欣 《太阳能》 2016年第8期33-36,66,共5页

综述几种极具应用前景的高效晶体硅太阳电池的技术和应用进展,包括选择性发射极太阳电池、异质结太阳电池、交错背接触太阳电池、金属环绕贯穿太阳电池,以及发射极环绕贯穿太阳电池。

关键词 高效 晶体硅太阳电池 选择性发射极 异质结 背接触

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我国硅太阳能电池转换效率创世界纪录

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作者 王波 《能源研究与信息》 CAS 2022年第4期209-209,共1页

11月19日,隆基绿能宣布,公司收到的德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)最新认证报告显示,隆基绿能自主研发的硅异质结(HJT)电池转换效率达到26.81%。这是目前全球硅太阳能电池效率的最高纪录,并且不分技术路线,也是光伏史上首次由中国光伏企... 11月19日,隆基绿能宣布,公司收到的德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)最新认证报告显示,隆基绿能自主研发的硅异质结(HJT)电池转换效率达到26.81%。这是目前全球硅太阳能电池效率的最高纪录,并且不分技术路线,也是光伏史上首次由中国光伏企业创造的硅电池效率世界纪录。 展开更多

关键词 硅太阳能电池 电池转换效率 硅电池 世界纪录 光伏企业 异质结 太阳能 自主研发

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我国硅太阳能电池转换效率创世界纪录

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《电子质量》 2022年第12期72-72,共1页

据报道,近期,我国光伏企业隆基绿能自主研发的硅异质结电池转换效率达到26.81%,这是目前全球硅太阳能电池效率的最高纪录,并且不分技术路线,也是光伏史上首次由中国光伏企业创造的硅电池效率世界纪录。

关键词 硅太阳能电池 转换效率 异质结电池 硅电池 光伏企业 世界纪录 自主研发

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N型IBC太阳能电池的工艺研究 被引量：2

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作者 何志伟 刘丽 《电子设计工程》 2017年第15期14-18,共5页

文中主要研究的是N型IBC太阳能电池,即N型背结背接触式电池。使用silvaco TCAD软件对N型IBC太阳电池进行工艺仿真,然后对已完成的N型IBC太阳能电池结构使用silvaco TCAD软件进行器件仿真,并对相关参数进行优化,探究该种太阳能电池各方... 文中主要研究的是N型IBC太阳能电池,即N型背结背接触式电池。使用silvaco TCAD软件对N型IBC太阳电池进行工艺仿真,然后对已完成的N型IBC太阳能电池结构使用silvaco TCAD软件进行器件仿真,并对相关参数进行优化,探究该种太阳能电池各方面的特性,最后与工艺仿真进行结合分析,对N型IBC太阳能电池的工艺研究进行总结整理,得出该太阳能电池的最佳工艺参数组合。 展开更多

关键词 太阳能电池 N型晶体硅 背结背接触 工艺 silvacoTCAD

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掺钨氧化铟薄膜厚度对异质结电池性能的影响

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作者 贺海晏 郑佳毅 +3 位作者 单伟 王仕鹏 黄海燕 陆川 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期825-830,共6页

研究工业化反应等离子体沉积(RPD)设备制备的掺钨氧化铟(IWO)薄膜的厚度变化对薄膜光电性能和非晶硅/晶体硅异质结(SHJ)电池性能的影响。X200℃退火后具有良好的结晶性。通过控制IWO薄膜的沉积时间,制备IWO薄膜厚度递增的一系列8英寸SH... 研究工业化反应等离子体沉积(RPD)设备制备的掺钨氧化铟(IWO)薄膜的厚度变化对薄膜光电性能和非晶硅/晶体硅异质结(SHJ)电池性能的影响。X200℃退火后具有良好的结晶性。通过控制IWO薄膜的沉积时间,制备IWO薄膜厚度递增的一系列8英寸SHJ电池样品。研究发现随着IWO膜平均厚度为82 nm时,SHJ电池转换效率最高达到21.87%,对异质结电池工业化生产具有指导意义。 展开更多

关键词 反应等离子体沉积 掺钨氧化铟薄膜 非晶硅/晶体硅异质结电池 工业化生产

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太阳能电池发电原理

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《能源与环境》 2014年第5期25-25,共1页

太阳能电池发电原理：现以晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P—N结。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚... 太阳能电池发电原理：现以晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P—N结。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差。 展开更多

关键词 太阳能电池 发电原理 自由电子 光线照射 能量传递 P-N结 晶体硅 光发电

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