N型TOPCon晶硅太阳能电池光注入退火增效的研究 被引量：7

1

作者 魏凯峰 刘大伟 +4 位作者 倪玉凤 张婷 刘军保 张天杰 杨露 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2021年第1期66-72,共7页

N型隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivating Contacts,TOPCon)太阳能电池完成印刷烧结后,再经过光注入,效率有明显提升,主要表现在V oc(开路电压)及FF(填充因子)的提升。其机理在于通过温度和光照强度调节费米能级变化,控制H总量... N型隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivating Contacts,TOPCon)太阳能电池完成印刷烧结后,再经过光注入,效率有明显提升,主要表现在V oc(开路电压)及FF(填充因子)的提升。其机理在于通过温度和光照强度调节费米能级变化,控制H总量及价态来提高钝化性能。钝化膜层的质量、硅基体掺杂浓度、光注入退火时的工艺温度等对光注入退火工艺提升效率有很大影响。实验证明转换效率越低的电池片经过光注入后效率提升幅度越大;转换效率越高的电池片缺陷会更小,经过光注入退火工艺后几乎无增益。另外同心圆在经过光注入退火工艺后会明显消除。本文主要研究温度、光强、基体电阻率、正表面金属接触面积大小、poly-Si(多晶硅)厚度对光注入退火工艺增效的影响。 展开更多

关键词 光注入 退火 钝化膜 对称结构 多晶硅 温度 同心圆

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基于高长径比TiO2纳米线的染料敏化太阳能电池光阳极的制备 被引量：5

2

作者 杨露 郭敏 +2 位作者 宋志成 刘大伟 倪玉凤 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期7-12,共6页

采用搅拌水热法制备超长可弯曲的TiO2纳米线,探索搅拌水热工艺对TiO2纳米线结构和形貌的影响规律。在此基础上,构筑TiO2纳米线/TiO2纳米颗粒复合光阳极,研究了TiO2纳米线含量对DSSC光电性能的影响。结果发现:当搅拌速率为800 r·min... 采用搅拌水热法制备超长可弯曲的TiO2纳米线,探索搅拌水热工艺对TiO2纳米线结构和形貌的影响规律。在此基础上,构筑TiO2纳米线/TiO2纳米颗粒复合光阳极,研究了TiO2纳米线含量对DSSC光电性能的影响。结果发现:当搅拌速率为800 r·min^-1时,反应24 h可得到高长径比的TiO 2纳米线。基于TiO 2纳米线优异的电子传输性能和散射效应,复合光阳极DSSC电池性能得到较大提升:当TiO2纳米线的含量从0%增加到20%时,传输电阻R t由5.98Ω·cm^2减小为3.79Ω·cm^2,电子扩散长度Le从22.66μm增加到45.98μm,电池转换效率升高到5.26%,提高了22.9%。而随纳米线含量继续增加,低染料吸附量导致电流和光电转换效率降低。 展开更多

关键词 染料敏化太阳能电池 TIO2 纳米线 搅拌水热法 复合光阳极

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钙钛矿太阳能电池研究进展 被引量：4

3

作者 席珍珍 王瑞齐 +2 位作者 宋志成 郭永刚 吴翔 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期66-70,共5页

针对钙钛矿太阳能电池成本低廉、光电转换效率高、商业潜力巨大等特点,对无铅、高稳定性和叠层钙钛矿电池以及组件发展进行了综述,并对钙钛矿太阳能电池以及组件未来研究趋势进行了展望。

关键词 钙钛矿太阳能电池 无铅化 稳定性 叠层电池

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扩散气体流量对单晶硅太阳电池性能的影响 被引量：3

4

作者 倪玉凤 董鹏 +2 位作者 屈小勇 吴翔 代同光 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期422-424,共3页

以160 mm×160 mm规格单晶硅片为实验原材料,分别研究了小氮和氧气流量对薄层方块电阻的大小、均匀性、扩散后硅片少子寿命的影响,以及最终对单晶太阳电池开路电压(V_(oc))、短路电流(I_(sc))、转换效率(η)等电性能参数的影响。通... 以160 mm×160 mm规格单晶硅片为实验原材料,分别研究了小氮和氧气流量对薄层方块电阻的大小、均匀性、扩散后硅片少子寿命的影响,以及最终对单晶太阳电池开路电压(V_(oc))、短路电流(I_(sc))、转换效率(η)等电性能参数的影响。通过逐步改变小氮和氧气流量,找出小氮和氧气流量的最佳比值,优化了扩散工艺。实验证明,小氮流量在1 100m L/min,氧气流量在500 mL/min时,太阳电池的转化效率最高。 展开更多

关键词 小氮流量 氧气流量 方块电阻 少子寿命 转化效率

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激光掺杂形成硼背场PERL硅太阳电池的研究 被引量：4

5

作者 李文佳 王振交 +3 位作者 韩培育 储银枝 施正荣 李果华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期344-349,共6页

研究两种激光器(绿光纳秒调Q激光器和准连续紫外高频锁模激光器)对PERL太阳电池的背面掺硼的效果。通过分析扫描电子显微镜(SEM)、电化学ECV曲线和少子寿命的数据,确定合适的激光器及激光参数。继而研究烧结温度对太阳电池性能的影响。... 研究两种激光器(绿光纳秒调Q激光器和准连续紫外高频锁模激光器)对PERL太阳电池的背面掺硼的效果。通过分析扫描电子显微镜(SEM)、电化学ECV曲线和少子寿命的数据,确定合适的激光器及激光参数。继而研究烧结温度对太阳电池性能的影响。综合分析电池的反射率、内量子效率、电性能参数及烧结后铝硅接触的SEM剖面图,得到最优烧结温度。研究发现用准连续紫外高频锁模激光器(7 W,250 mm/s)进行激光掺硼、以630℃烧结,所得电池效率最高可达19.90%。 展开更多

关键词 太阳电池 PERL 激光掺硼 低温烧结

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n型晶体硅太阳电池光诱导衰减现象研究 被引量：1

6

作者 李能能 马继奎 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期540-544,549,共6页

基于n型晶体硅太阳电池,分析了经光辐照后电池各性能参数的变化,探究了n型晶体硅太阳电池光诱导衰减机理。使用工业化设备在大面积（156 mm×156 mm）n型单晶硅片上制备太阳电池。利用太阳光谱模拟仪对制备的太阳电池进行光照处理,... 基于n型晶体硅太阳电池,分析了经光辐照后电池各性能参数的变化,探究了n型晶体硅太阳电池光诱导衰减机理。使用工业化设备在大面积（156 mm×156 mm）n型单晶硅片上制备太阳电池。利用太阳光谱模拟仪对制备的太阳电池进行光照处理,对比各阶段太阳电池电性能参数。结果表明,光照时会导致太阳电池表面减反射膜SiN∶H/Si界面处积聚大量固定电荷,增大界面态密度,破坏电池表面钝化层结构,导致开路电压和短路电流产生较大衰减,35 kWh/m^2光辐照后n型硅太阳电池效率衰减3.6%。在380℃低温退火处理后电池效率基本可恢复到初始状态。内量子效率测试结果表明光辐照后电池短波区域响应减弱,前表面界面效应导致电池效率发生较大衰减。 展开更多

关键词 N型硅 太阳电池 光诱导衰减 光辐照 退火

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基于GR噪声的太阳电池缺陷表征研究

7

作者 胡林娜 宋志成 +3 位作者 何亮 郭永刚 屈小勇 马继奎 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期319-322,共4页

采用无损的噪声检测手段筛选出呈现GR噪声和1/f噪声的电池,然后进行GR噪声电池和1/f噪声电池电学性能的对比,分析表明呈现GR噪声电池的电学性能明显弱于1/f噪声电池。最后对GR噪声的电池进行不同电压下的测试,通过提取GR噪声转折频率和... 采用无损的噪声检测手段筛选出呈现GR噪声和1/f噪声的电池,然后进行GR噪声电池和1/f噪声电池电学性能的对比,分析表明呈现GR噪声电池的电学性能明显弱于1/f噪声电池。最后对GR噪声的电池进行不同电压下的测试,通过提取GR噪声转折频率和电压的关系显示GR噪声源对电压有敏感响应。同时结合非晶硅电池的p-i-n结结构证实GR噪声源位于耗尽层的结论。 展开更多

关键词 非晶硅 太阳电池 缺陷 表征 GR噪声

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基于1/f噪声表征研究非晶硅薄膜太阳电池的光致退化机理

8

作者 程基宽 胡林娜 +3 位作者 何亮 郭永刚 宋志成 屈小勇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期230-233,共4页

太阳电池的可靠性是决定光伏产品性能与寿命的关键因素,研究表明太阳电池在实际应用过程中的各种退化与可靠性问题都与电池中的缺陷性质密切相关。该文选用1/f噪声对非晶硅薄膜太阳电池中缺陷性质进行表征研究,结果表明非晶硅电池中1/f... 太阳电池的可靠性是决定光伏产品性能与寿命的关键因素,研究表明太阳电池在实际应用过程中的各种退化与可靠性问题都与电池中的缺陷性质密切相关。该文选用1/f噪声对非晶硅薄膜太阳电池中缺陷性质进行表征研究,结果表明非晶硅电池中1/f噪声是由带尾态缺陷导致的载流子迁移率涨落所致;通过噪声模型,分析了缺陷在光致衰减(LID)过程中所起的作用;同时与常规电学参量的对比,验证了噪声在表征LID过程中的有效性与灵敏性。 展开更多

关键词 非晶硅薄膜太阳电池 带尾态缺陷 光致衰减 1/f噪声

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基于载流子选择性接触的N型晶硅电池钝化特性研究 被引量：1

9

作者 张天杰 刘大伟 +4 位作者 倪玉凤 杨露 魏凯峰 宋志成 林涛 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第9期1631-1635,1645,共6页

为了研究载流子选择性接触结构在N型晶硅电池钝化特性,本文设计了专门的材料结构。分析对比了不同掺杂浓度分布的材料结构在退火后、沉积SiN x∶H薄膜后及烧结后隐开路电压值的变化,并对其钝化机理进行了分析。研究结果表明隐开路电压... 为了研究载流子选择性接触结构在N型晶硅电池钝化特性,本文设计了专门的材料结构。分析对比了不同掺杂浓度分布的材料结构在退火后、沉积SiN x∶H薄膜后及烧结后隐开路电压值的变化,并对其钝化机理进行了分析。研究结果表明隐开路电压值对掺杂浓度分布非常敏感。随着掺杂浓度分布进入硅基体的“穿透”深度增加,相对应地退火后、SiN x∶H薄膜沉积后及烧结后隐开路电压值均呈现先增加后减小的趋势,且样片沉积SiN x∶H薄膜后隐开路电压的增加幅度也逐渐减小,而样片烧结后隐开路电压值又出现不同幅度的下降,且隐开路电压值的下降幅度逐渐减小。通过适当的掺杂工艺,可以使得烧结后的隐开路电压均值达到738 mV。 展开更多

关键词 晶硅电池 N型 载流子选择接触 氢钝化 掺杂浓度分布

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p/n型电池组件LeTID表现及光注入效果研究 被引量：2

10

作者 姜倩 苗林 +2 位作者 雷柳 张银环 王勃 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第5期655-658,共4页

研究了PERC、PERT电池组件的衰减特性。根据目前行业对于LID及LeTID的机理,分析了PERC、PERT电池组件在LeTID测试中效率衰减及增益的原因。同时从PERC电池的生产优化方面考虑不同光注入工艺对于PERC电池衰减性能的影响,从应用角度考虑... 研究了PERC、PERT电池组件的衰减特性。根据目前行业对于LID及LeTID的机理,分析了PERC、PERT电池组件在LeTID测试中效率衰减及增益的原因。同时从PERC电池的生产优化方面考虑不同光注入工艺对于PERC电池衰减性能的影响,从应用角度考虑后期的恢复问题,分析了不同预处理电池光注入的效果及其稳定性。对PERT电池分析了光注入工艺对于其性能增益的稳定性研究。整体评估了PERC、PERT高效电池组件长期光诱导衰减特性,确保电池组件功率的稳定性,保证产品的可靠性。 展开更多

关键词 LID LeTID 光注入 衰减 稳定性 可靠性

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N-PERT电池灰团异常原因及可靠性风险分析

11

作者 姜倩 苗林 +2 位作者 唐兰兰 李媛媛 张银环 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第5期702-705,共4页

针对N-PERT电池电致发光(EL)测试时出现的团状发灰现象进行分析,通过对异常区域与正常区域的外观、EL、绒面、膜厚折射率对比测试,结合量子效率和能量散射光谱(EDS)成分测试结果分析,认为灰团的主要原因是制绒反应过程中Na2SiO3附着在... 针对N-PERT电池电致发光(EL)测试时出现的团状发灰现象进行分析,通过对异常区域与正常区域的外观、EL、绒面、膜厚折射率对比测试,结合量子效率和能量散射光谱(EDS)成分测试结果分析,认为灰团的主要原因是制绒反应过程中Na2SiO3附着在电池表面导致SiNx局部区域膜层较厚,以及Al2O3钝化膜生长不均导致氮化硅膜沉积不均。从可靠性风险方面分析灰团电池片的钝化层效果不良,在抗PID的性能方面风险较高。 展开更多

关键词 N-PERT电池 灰团 氮化硅 三氧化二铝 钝化膜 可靠性

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基于核密度估计的概率分布函数拟合方法 被引量：9

12

作者 宋元峰 万凌云 +4 位作者 刘涌 张盈 杨群英 马成红 马浩然 《电网与清洁能源》 北大核心 2016年第6期85-88,共4页

基于核密度估计的非参数估计方法,开发了支路利用率程序。基于概率潮流计算结果给出了线路潮流的概率密度函数和累积概率分布,并应用其进行电网线路利用率的分析,最终得出电网中各线路的利用率及其对应可能发生的概率。

关键词 概率潮流 概率密度函数 核密度估计 电网线路利用率

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光伏组件资源回收进展与前景展望 被引量：6

13

作者 席珍珍 宋志成 +1 位作者 郭永刚 吴翔 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期65-68,共4页

介绍了国内外光伏组件回收利用的现状,分类阐述了晶硅组件和薄膜组件回收利用的方法和途径,并对未来光伏组件回收领域的发展方向进行了展望。

关键词 光伏组件 晶硅电池 薄膜电池 回收 EVA

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多晶硅绕镀层的去除工艺研究 被引量：2

14

作者 张婷 刘大伟 +3 位作者 宋志成 倪玉凤 杨露 刘军保 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第9期1641-1645,共5页

本文旨在针对TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact背面隧穿氧化钝化接触)晶硅电池制备过程中,背面钝化多晶硅层沉积引起的硅片正面边缘沉积多晶硅绕镀层的去除进行工艺研究,进一步解决了电池外观不良和该多晶硅层对电池正面光的吸... 本文旨在针对TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact背面隧穿氧化钝化接触)晶硅电池制备过程中,背面钝化多晶硅层沉积引起的硅片正面边缘沉积多晶硅绕镀层的去除进行工艺研究,进一步解决了电池外观不良和该多晶硅层对电池正面光的吸收影响。文中分别尝试采用HF-HNO 3混酸溶液和KOH碱溶液两种方式进行腐蚀处理,然后通过对处理后硅片正面的工艺控制点监控和电池EL检测等手段评估去除效果。其中HF 1wt%、HNO 350wt%混合溶液时腐蚀4 min以上可去除该绕镀层,但是大于6 min后硅片正面的方块电阻提升、硼掺杂浓度等变化幅度很大。KOH质量分数0.1wt%、添加剂体积分数5vol%混合溶液60℃时,腐蚀2.5 min以上可去除该绕镀层且方块电阻等测试相对变化幅度较小。故前者对电池后期电极的制备工艺要求更高否则容易引起欧姆接触不良,后者则对电池电极的制备工艺控制窗口更大。所以认为在多晶硅绕镀层的去除方面KOH腐蚀更适合工业批量化生产工艺选择。 展开更多

关键词 TOPCon电池 多晶硅绕镀层 腐蚀 硼掺杂 去除工艺

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光伏组件用透明网格背板的性能分析 被引量：3

15

作者 张银环 李媛媛 +2 位作者 苗林 唐兰兰 姜倩 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第7期1032-1034,1049,共4页

选取A、B厂家生产的相同结构的透明网格背板作为分析样品,主要对透明网格背板湿热后的断裂伸长保持率、不同紫外辐照量及背板区域照射后的黄变、热稳定性、透光率、水气透过率性能进行实验与分析。

关键词 透明网格背板 性能 分析

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多晶硅的反应离子刻蚀(RIE)制绒绒面研究 被引量：1

16

作者 张婷 郭永刚 +2 位作者 屈小勇 陈璐 王举亮 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期2090-2094,共5页

实验基于反应离子刻蚀(Reaction Ion Eatching RIE)技术进行的多晶硅片纳米绒面制备,这种结构的绒面可明显降低晶体硅电池反射率,提高电池短路电流。实验具体指将多晶硅片在同一条件混酸溶液中腐蚀去除表面损伤,然后利用RIE制绒技术进... 实验基于反应离子刻蚀(Reaction Ion Eatching RIE)技术进行的多晶硅片纳米绒面制备,这种结构的绒面可明显降低晶体硅电池反射率,提高电池短路电流。实验具体指将多晶硅片在同一条件混酸溶液中腐蚀去除表面损伤,然后利用RIE制绒技术进行不同尺寸纳米绒面制备,根据绒面变化分别调整工艺进行清洗及电池制备,发现绒面小到一定程度时RIE制绒过程造成的损伤不易清洗去除且抗反射Si Nx膜沉积困难。所以多晶硅片RIE制绒不可单纯的追求小绒面和低反射率,实验证明纳米绒面凹坑尺寸最小应控制在240~360 nm才能更稳定地匹配清洗、沉积抗反射膜等工艺从而制备出高光电转换效率的多晶硅电池。 展开更多

关键词 反应离子刻蚀(RIE) 纳米凹坑绒面 反射率 Sil膜沉积

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光伏组件用网格玻璃PID测试后变色原因分析

17

作者 李媛媛 苗林 +2 位作者 唐兰兰 张银环 姜倩 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第1期69-71,共3页

针对光伏组件用网格玻璃经过-1500 V的电势诱导衰减(PID)测试后出现局部变色现象进行了分析,通过对样品进行扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射光谱(EDS)及X射线光电子光谱法(XPS)测试,分析元素的含量、结合能等,认为造成发黑的主要原因是... 针对光伏组件用网格玻璃经过-1500 V的电势诱导衰减(PID)测试后出现局部变色现象进行了分析,通过对样品进行扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射光谱(EDS)及X射线光电子光谱法(XPS)测试,分析元素的含量、结合能等,认为造成发黑的主要原因是Na+的迁移及Ti3+形成使白色TiO2的正四方晶格发生紊乱,导致价带的电子跃迁到导带所需的能量减小,禁带宽度变窄,使原来白色TiO2也可以被能量较小的光子激发,从而吸收部分能量较低的可见光,出现变色。 展开更多

关键词 网格玻璃 PID测试 白色TiO2 禁带宽度 变色

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