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背界面复合对双面半透明超薄Cu(In,Ga)Se_(2)太阳电池电学性能的影响
1
作者 许保良 李航瑜 +1 位作者 涂野 殷官超 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期355-361,共7页
从理论上探究在背面和双面入射情况下背界面复合对具有明显肖特基势垒的超薄CIGSe太阳电池性能的影响,详细讨论增加Sb所带来的背界面复合和空穴传输两种矛盾的电学效应的权衡关系。结果表明,背面和双面入射时背界面附近会有更多的光生... 从理论上探究在背面和双面入射情况下背界面复合对具有明显肖特基势垒的超薄CIGSe太阳电池性能的影响,详细讨论增加Sb所带来的背界面复合和空穴传输两种矛盾的电学效应的权衡关系。结果表明,背面和双面入射时背界面附近会有更多的光生载流子,导致光生电子背复合对电池性能的影响尤为重要。在背面入射下,光生电子背复合占据主导地位,钝化背界面有利于电池效率的提升。这与正面入射下增加Sb有助于提升电池效率的变化趋势是相反的。双面入射时,随着背面入射强度的增加,增加Sb所引起的光生电子背复合效应的损失会逐渐超过空穴传输效应的增益,导致在高的Sb范围内电池效率提升不明显。正向吸收层梯度带隙的引入极大缓解双面入射时背界面对光生电子的复合,可显著提升电池性能。 展开更多
关键词 超薄cigse太阳电池 双面入射 肖特基势垒 背界面复合 空穴传输
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背界面纳米光子结构提高透明导电氧化物基超薄Cu(In, Ga)Se_(2)太阳能电池电学性能的理论探究
2
作者 李航瑜 宋浩 +2 位作者 涂野 裴寒宁 殷官超 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第8期3063-3070,3088,共9页
透明导电氧化物(TCO)基超薄Cu(In, Ga)Se_(2)(CIGSe)太阳能电池具有建筑光伏一体化的潜力,然而由于背肖特基结的存在,其增大背复合速率S_b在提高空穴传输的同时也增加了光生电子背复合,从而抑制了其性能的提高。本文使用1D-SCAPS软件对... 透明导电氧化物(TCO)基超薄Cu(In, Ga)Se_(2)(CIGSe)太阳能电池具有建筑光伏一体化的潜力,然而由于背肖特基结的存在,其增大背复合速率S_b在提高空穴传输的同时也增加了光生电子背复合,从而抑制了其性能的提高。本文使用1D-SCAPS软件对背界面纳米光子结构(NPs)如何提高电池的性能进行理论探究,结果表明,背界面NPs的引入产生了复杂的电学效应。一方面,NPs本身不吸收光能,从而降低了背界面附近的有效光吸收体积,导致背界面光生载流子浓度降低,光生电子的背复合显著降低;另一方面,NPs的引入增加了吸收层厚度,导致空间电荷区(SCR)远离背界面,降低了其对光生电子的收集效率,增加了背复合。在高背复合速率(S_(b)=1.0×10^(7)cm·s^(-1))下,光生载流子浓度降低产生的背复合降低大于SCR移动产生的背复合增加,因此总体的背复合降低。与此同时,背复合的降低还缓解了高S_b时的光生电子损耗,从而解除了随S_b增大而增加的背复合对电池性能的抑制。这些发现为设计和优化TCO基超薄CIGSe太阳能电池提供了参考。 展开更多
关键词 tco基超薄cigse太阳能电池 纳米光子结构 肖特基势垒 光捕获 背复合 透明导电氧化物
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纳米颗粒对背面照射半透明超薄Cu(In,Ga)Se_(2)太阳能电池电学性能的影响 被引量：1
3
作者 裴寒宁 李航瑜 +1 位作者 许保良 殷官超 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第12期4629-4638,共10页
本文使用太阳能电池电容模拟中器(SCAPS-1D)和COMSOL Multiphysics软件研究了SiO_(2)纳米颗粒对半透明超薄Cu(In,Ga)Se_(2)(CIGSe)太阳能电池电学性能的影响。结果表明,背面照射时,CIGSe/透明导电氧化物(TCO)背界面附近会产生大量的光... 本文使用太阳能电池电容模拟中器(SCAPS-1D)和COMSOL Multiphysics软件研究了SiO_(2)纳米颗粒对半透明超薄Cu(In,Ga)Se_(2)(CIGSe)太阳能电池电学性能的影响。结果表明,背面照射时,CIGSe/透明导电氧化物(TCO)背界面附近会产生大量的光生载流子,导致光生电子的背复合对电池性能的影响非常显著。高背复合速率(Sb=1.0×10^(7)cm/s)下,在CIGSe/TCO背界面引入SiO_(2)纳米颗粒对光生载流子浓度降低的影响大于对空间电荷区移动的影响,这导致电池的背复合电流呈下降趋势。然而,此时空穴传输带来的性能改善被高额的背复合电流所掩盖,因此对于背面照射的半透明超薄CIGSe太阳能电池来说,低背复合速率(钝化背界面)能够提高电池性能,这与正面照射时高Sb提升电池性能的结论完全相反。因此,降低背复合对光捕获的消耗来增加短路电流密度是提升电池性能的有效手段。这些发现代表了背面入射机理研究的最新进展,为提高半透明超薄CIGSe太阳能电池的性能提供了新可能。 展开更多
关键词 半透明超薄cigse太阳能电池 SiO_(2)纳米颗粒 背面照射 cigse/tco背界面复合 仿真模拟 光捕获
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