薄单晶硅PERC太阳电池纯铝背电极快速烧结研究 被引量：4

1

作者 罗鹏飞 王殿磊 +1 位作者 眭山 沈辉 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1445-1449,1457,共6页

利用热蒸发设备在30 mm×30 mm的单晶硅PERC太阳电池背表面蒸镀约2μm厚的纯铝电极,采用工业链式烧结炉对该背电极进行烧结,发现当烧结峰值温度913.8℃及铝硅固溶时间13s左右时电池效率最大。进而,以硅片厚度和背电极材料为变量,设... 利用热蒸发设备在30 mm×30 mm的单晶硅PERC太阳电池背表面蒸镀约2μm厚的纯铝电极,采用工业链式烧结炉对该背电极进行烧结,发现当烧结峰值温度913.8℃及铝硅固溶时间13s左右时电池效率最大。进而,以硅片厚度和背电极材料为变量,设置4组(100μm背铝浆、100μm背纯铝、170μm背铝浆、170μm背纯铝)156 mm×156 mm单晶硅PERC电池,利用各背电极材料相应优化温度场进行烧结,发现170μm纯铝背电极电池效率最高达16.42%,平均效率相对于同厚度背铝浆电池高0.37%,且100μm纯铝背电极电池翘曲度可忽略,因而认为纯铝电极相较于铝浆电极有利于提升电池效率以及能够有效降低大面积薄电池的翘曲程度。 展开更多

关键词 纯铝背电极 快速烧结 薄单晶硅太阳电池 翘曲

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激光全掺杂制备太阳电池发射极的研究

2

作者 陈树拳 王学孟 梁宗存 《可再生能源》 CAS 北大核心 2014年第6期727-730,共4页

采用波长532 nm的激光脉冲在n型单晶硅衬底上扫描预置的硼源,进行太阳电池发射极制备的研究。通过全激光掺杂获得方块电阻最低为30Ω/□的发射极,经过退火后少子寿命大幅度提升;在此基础上,初步制备的太阳电池的开路电压Uoc达到597 mV,... 采用波长532 nm的激光脉冲在n型单晶硅衬底上扫描预置的硼源,进行太阳电池发射极制备的研究。通过全激光掺杂获得方块电阻最低为30Ω/□的发射极,经过退火后少子寿命大幅度提升;在此基础上,初步制备的太阳电池的开路电压Uoc达到597 mV,转换效率为13.58%。研究表明,激光全掺杂是制备太阳电池发射极的有效方法。 展开更多

关键词 激光 全掺杂 太阳电池

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基于ABC-SVM和PSO-RF的光伏微电网日发电功率组合预测方法研究 被引量：26

3

作者 王小杨 罗多 +2 位作者 孙韵琳 李超 李进 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期177-183,共7页

综合考虑气象因素,使用ABC-SVM方法,对历史的气象数据和光伏出力数据进行训练,依据发电量情况将气象数据分为4类;之后在4类气象情况下各选取上万条数据,使用PSO-RF模型分别训练每组数据,得到4个带不同参数的模型;最后根据每天的气象情... 综合考虑气象因素,使用ABC-SVM方法,对历史的气象数据和光伏出力数据进行训练,依据发电量情况将气象数据分为4类;之后在4类气象情况下各选取上万条数据,使用PSO-RF模型分别训练每组数据,得到4个带不同参数的模型;最后根据每天的气象情况运行不同的模型。验证本组合方法之后发现,通过气象分类后得到的模型,可大幅提高光伏发电量预测的效果。 展开更多

关键词 光伏发电量预测 支持向量机 粒子群优化 人工蜂群 随机森林 微电网

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晶体硅光伏组件功率衰减与评估方法研究 被引量：16

4

作者 孙晓 怀朝君 +3 位作者 胡旦 恽旻 董娴 沈辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1373-1378,共6页

通过研究国内外户外运行15 a以上光伏组件,总结其衰减的主要原因和特征,并结合各类环境因素对光伏原辅材料性能的影响,设计一组晶体硅光伏组件衰减率测试序列,并开展实验室模拟测试,其结果可为国内开展晶体硅光伏组件衰减率与寿命研究... 通过研究国内外户外运行15 a以上光伏组件,总结其衰减的主要原因和特征,并结合各类环境因素对光伏原辅材料性能的影响,设计一组晶体硅光伏组件衰减率测试序列,并开展实验室模拟测试,其结果可为国内开展晶体硅光伏组件衰减率与寿命研究提供依据。 展开更多

关键词 光伏组件 长期户外运行 评估方法 功率衰减率

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薄晶体硅PERC电池的工艺研究 被引量：6

5

作者 尹庆磊 姜辰明 +1 位作者 王学孟 沈辉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第10期1445-1449,共5页

随着切割技术的进步,晶体硅电池制作得越来越薄,这符合晶体硅电池降低成本、提高效率的技术发展趋势。文章模拟了不同厚度钝化发射极及背局域接触(PERC)电池的效率;基于110,130,150,170μm 4种厚度的单晶硅薄片制作了PERC电池,通过表征... 随着切割技术的进步,晶体硅电池制作得越来越薄,这符合晶体硅电池降低成本、提高效率的技术发展趋势。文章模拟了不同厚度钝化发射极及背局域接触(PERC)电池的效率;基于110,130,150,170μm 4种厚度的单晶硅薄片制作了PERC电池,通过表征其I-U特性、量子效率(QE)、电致发光(EL)来研究薄片电池制作的工艺问题。 展开更多

关键词 效率 切割技术 钝化发射极及背局域接触电池

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CdS/p-Si异质结太阳电池的制备与数值模拟 被引量：2

6

作者 赵影文 吴伟梁 +3 位作者 高兵 蔡伦 段春艳 沈辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2579-2585,共7页

采用物理气相沉积工艺制备了免掺杂的CdS/p-Si异质结太阳电池,通过数值模拟对影响电池效率的主要因素如前电极、背电极功函数材料及前、后表面复合速率进行模拟分析和优化。实验结果表明,CdS薄膜呈现[111]晶向择优生长,具有良好的结晶性... 采用物理气相沉积工艺制备了免掺杂的CdS/p-Si异质结太阳电池,通过数值模拟对影响电池效率的主要因素如前电极、背电极功函数材料及前、后表面复合速率进行模拟分析和优化。实验结果表明,CdS薄膜呈现[111]晶向择优生长,具有良好的结晶性。60 nm厚的CdS薄膜在500~1100 nm波长范围内具有较高的光学透过率,与Si的接触电阻ρc=3.1Ω?cm2。In2O3薄膜的平均透过率和方阻分别为90.88%和74.54Ω/,能有效收集载流子。经过工艺优化,在25℃,AM 1.5测试条件下,得到CdS/p-Si异质结太阳电池(面积1 cm2)效率为10.63%。数值模拟优化后,CdS/p-Si太阳电池的理论最高效率(power conversion efficiency,PCE)可达到25.36%。 展开更多

关键词 异质结 太阳电池 薄膜 数值模拟 效率

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外量子效率测试在GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池接收器性能评估中的应用

7

作者 邢涛 陈镇光 +1 位作者 王学孟 沈辉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2014年第8期1081-1085,共5页

利用太阳电池量子效率测试系统对GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池接收器进行检测和分析,从而修补了系统缺陷,对外量子效率测试中发现的问题进行了初步探索和解决。借助GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池的等效电路模型,根据三结结构中各个子电... 利用太阳电池量子效率测试系统对GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池接收器进行检测和分析,从而修补了系统缺陷,对外量子效率测试中发现的问题进行了初步探索和解决。借助GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池的等效电路模型,根据三结结构中各个子电池的短路电流值、调整偏置光和偏置电压,改进了测试中的偏置滤光片问题,提出了该太阳电池接收器的性能评估方法和判断依据。 展开更多

关键词 量子效率 太阳电池 三结叠层 测试评估

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户外运行17年单晶硅光伏组件性能失效研究 被引量：6

8

作者 赖海文 韩会丽 +4 位作者 黄伟宏 董娴 李冰之 沈辉 梁宗存 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期215-219,共5页

本工作对一批由西门子公司生产的SM55单晶光伏组件在深圳海边户外运行17年后的电性能失效原因进行了探究。944块组件的平均最大功率(Pmax)衰减23. 35%,电性能参数变化主要表现为填充因子(FF)和短路电流(Isc)明显下降。观察组件的EL和红... 本工作对一批由西门子公司生产的SM55单晶光伏组件在深圳海边户外运行17年后的电性能失效原因进行了探究。944块组件的平均最大功率(Pmax)衰减23. 35%,电性能参数变化主要表现为填充因子(FF)和短路电流(Isc)明显下降。观察组件的EL和红外热图像发现,主栅处发亮和电池中间黑区是EL图像中的主要缺陷,而电池脱焊可能是造成这批组件填充因子明显下降的主要原因。通过扫描电镜-能谱仪(SEM与EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)对电池表面细栅线进行进一步分析,发现电池黑区部分正面细栅处有醋酸铅等针状物质形成,导致银栅线接触电阻和金属电阻增大。旧组件光伏玻璃表面受到污染后,靠边框部位有粘附性积灰,导致光伏玻璃透光率下降,而边缘处玻璃透光率下降更为显著,从而使得组件的Isc下降。同时采用正常片、EL正常的高串阻与云片高串阻三种电池片制备样品组件,并通过湿热实验来模拟电池制备因素对脱焊的影响,发现EL正常的高串阻电池组件进行湿热试验后,主栅处EL图像出现发亮现象,红外热图像显示EL发亮处温度相应较高。这说明EL正常的高串阻电池在湿热环境下可能会增加主栅处脱焊和腐蚀的风险。 展开更多

关键词 光伏组件 脱焊 栅线 醋酸铅 透光率 高串阻

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基于户外实证的双面光伏组件输出特性数值模拟优化研究 被引量：9

9

作者 孙韵琳 陈荣荣 陈思铭 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第8期1133-1138,共6页

文章首先利用双面光伏组件试验平台测量不同安装方式下双面光伏组件的输出特性,而后利用PVsyst软件对双面光伏组件的输出特性进行仿真模拟,并将仿真模拟结果与实验测量结果进行对比。文章还针对佛山地区的气候特征,提出了地面反射率的... 文章首先利用双面光伏组件试验平台测量不同安装方式下双面光伏组件的输出特性,而后利用PVsyst软件对双面光伏组件的输出特性进行仿真模拟,并将仿真模拟结果与实验测量结果进行对比。文章还针对佛山地区的气候特征,提出了地面反射率的最优化设置方法。此外,对于垂直安装的双面光伏组件,利用不同月份的模拟结果,分析了IAM模型的选择问题。分析结果表明,在太阳能资源较好(灰霾日较少)的情况下,选用Ashrae Parametrization模型,可得到更加准确的模拟结果。 展开更多

关键词 双面光伏组件 输出特性 数值模拟 地面反射率 实时入射角修正

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平面发射极与绒面发射极银-硅接触的对比研究

10

作者 姜辰明 尹庆磊 沈辉 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期891-895,共5页

比较了平面发射极与绒面发射极表面通过丝网印刷烧结形成的银-硅接触。通过TLM测试发现,平面发射极与绒面发射极的银-硅接触电阻率平均值分别为4.4 mΩ·cm2和1.1 mΩ·cm2,平面发射极银-硅接触电阻率比绒面的高很多。绒面具有... 比较了平面发射极与绒面发射极表面通过丝网印刷烧结形成的银-硅接触。通过TLM测试发现,平面发射极与绒面发射极的银-硅接触电阻率平均值分别为4.4 mΩ·cm2和1.1 mΩ·cm2,平面发射极银-硅接触电阻率比绒面的高很多。绒面具有更大的相对表面积是一个较为直观的原因。通过SEM观察发射极剖面,发现金字塔顶部区域的掺杂较重,结深从顶峰到谷底沿着金字塔的[111]晶面逐渐减小;通过SEM观察银电极与硅表面的接触界面,总结分析银-硅接触的电流传输机制。然后将银电极块从硅表面剥离,用SEM和EDS观察露出的发射极表面,发现银结晶沉积体在平面上的分布很不均匀而在绒面上的分布较为均匀,密度也大很多,并且银结晶沉积体在掺杂较重的金字塔顶部密度更大。根据电流的传输机制分析得出,银结晶沉积体分布的这种差异性导致了平面发射极银-硅接触电阻率比绒面的高。 展开更多

关键词 平面发射极 绒面发射极 银-硅接触 电阻率 银结晶沉积体

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并网光伏发电项目的LCOE分析 被引量：63

11

作者 陈荣荣 孙韵琳 +1 位作者 陈思铭 沈辉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第5期731-735,共5页

围绕并网光伏发电系统的度电成本/平准化电力成本(LCOE)水平进行了分析讨论。针对LCOE的评估依据和测算方法,提出一种适用于我国光伏发电项目的 LCOE评估模型。利用该模型对影响LCOE的几个典型因素进行了敏感性分析;测算了我国光伏发电... 围绕并网光伏发电系统的度电成本/平准化电力成本(LCOE)水平进行了分析讨论。针对LCOE的评估依据和测算方法,提出一种适用于我国光伏发电项目的 LCOE评估模型。利用该模型对影响LCOE的几个典型因素进行了敏感性分析;测算了我国光伏发电项目的 LCOE水平;预测了光伏发电项目的 LCOE发展。 展开更多

关键词 并网光伏系统 度电成本/平准化电力成本 折现率

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多晶硅与非晶硅光伏组件发电性能对比分析 被引量：4

12

作者 陈荣荣 孙韵琳 +2 位作者 陈思铭 林伟 沈辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3009-3013,共5页

以建设于广州大学城某楼顶的非晶硅和多晶硅光伏发电系统为研究对象,研究二者发电性能差异。结合二者的光谱响应和输出功率数据,与不同天气条件下的太阳光谱特性曲线,得出二者在不同天气条件下的输出特性关系:在晴天条件下,多晶硅光伏... 以建设于广州大学城某楼顶的非晶硅和多晶硅光伏发电系统为研究对象,研究二者发电性能差异。结合二者的光谱响应和输出功率数据,与不同天气条件下的太阳光谱特性曲线,得出二者在不同天气条件下的输出特性关系:在晴天条件下,多晶硅光伏组件的输出性能较好;在多云条件下,非晶硅光伏组件的性能优于多晶硅。 展开更多

关键词 太阳辐照 多晶硅 非晶硅 天气条件 输出性能

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数值拟合估算水平面散射辐射量的基本方法与分析 被引量：7

13

作者 林伟 沈辉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第1期1-4,共4页

为了获得水平面太阳辐射中散射辐射量的实测数据,以广州地区的多年太阳辐射量实测数据为研究对象,在Liu&Jordan的辐射量转换计算分析方法基础上,采用实测数据分析和数值拟合方法,拟合完成了适合广州地区的基于水平面太阳总辐射量估... 为了获得水平面太阳辐射中散射辐射量的实测数据,以广州地区的多年太阳辐射量实测数据为研究对象,在Liu&Jordan的辐射量转换计算分析方法基础上,采用实测数据分析和数值拟合方法,拟合完成了适合广州地区的基于水平面太阳总辐射量估算散射辐射量的方法;针对不同拟合结果进行了相应的精度分析,得出较好的拟合方式与参数。 展开更多

关键词 太阳辐射 水平面总辐射量 水平面散射辐射量 辐射量估算

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一种新型聚光光伏组件的光学设计 被引量：5

14

作者 陈镇光 邢涛 +1 位作者 王学孟 沈辉 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期47-51,共5页

传统的聚光光伏组件(CPV)采用菲涅耳透镜聚光或者大型反射式聚光。这些组件的尺寸较大,不利于聚光光伏组件的小型化与模块化。该文主要设计制作了一种新型平板反射式聚光器,并应用到聚光光伏系统中完成相关测试,上述工作均在顺德中山大... 传统的聚光光伏组件(CPV)采用菲涅耳透镜聚光或者大型反射式聚光。这些组件的尺寸较大,不利于聚光光伏组件的小型化与模块化。该文主要设计制作了一种新型平板反射式聚光器,并应用到聚光光伏系统中完成相关测试,上述工作均在顺德中山大学太阳能研究院完成。该文提出了一种新型的平板反射式聚光器的设计方法。文章首先介绍聚光器的建模方法,然后进行软件模拟与分析,最后制作聚光器并组装成聚光光伏组件(CPV)进行相关测试,组件的结构设计也将详细介绍。测试结果表明通过该光学设计方法能够灵活,有效的设计适应不同应用要求的反射式聚光器。 展开更多

关键词 聚光光伏 非成像光学 高倍聚光 低倍聚光 反射聚光

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湿法去除N型硅硼扩散过程形成的富硼层 被引量：6

15

作者 龙腾江 徐冠群 +1 位作者 杨晓生 沈辉 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期9-12,35,共5页

硼扩散被广泛应用于n型硅基的p-n结制结工艺,然而硼扩散难免会在硅片表面形成一层很薄的的富硼层,该层由于富集无活性硼原子会严重影响电池性能。本研究制备HF-HNO3化学腐蚀液来去除富硼层,采用该方法去除富硼层后的硅片少子寿命从26.82... 硼扩散被广泛应用于n型硅基的p-n结制结工艺,然而硼扩散难免会在硅片表面形成一层很薄的的富硼层,该层由于富集无活性硼原子会严重影响电池性能。本研究制备HF-HNO3化学腐蚀液来去除富硼层,采用该方法去除富硼层后的硅片少子寿命从26.829μs增加到69.106μs;WCT-120测得一个光照下Voc从610mv增加到了625mv,发射极饱和电流密度显著降低;去除富硼层后的方块电阻均匀性表现良好,甚至比采用传统后氧化法更具优势。虽然反射率有细微增加,但是对于镀完氮化硅减反膜后腐蚀所带来的反射率升高只有0.13%,因此,认为该方法可以成功应用到富硼层的去除中。 展开更多

关键词 N型硅 富硼层 湿法化学腐蚀

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电源优化器在光伏发电系统中的应用分析 被引量：1

16

作者 吴振锋 李晓刚 +2 位作者 陈思铭 李小平 孙韵琳 《新能源进展》 2014年第3期211-215,共5页

在光伏发电系统中,阴影的遮挡会造成光伏发电系统输出功率及发电量的降低,电源优化器的分散式板载直流电源管理技术能够在一定程度上减少这种损失。本文对顺德中山大学太阳能研究院4个装机容量均为1.01 kWp的光伏并网发电系统进行电源... 在光伏发电系统中,阴影的遮挡会造成光伏发电系统输出功率及发电量的降低,电源优化器的分散式板载直流电源管理技术能够在一定程度上减少这种损失。本文对顺德中山大学太阳能研究院4个装机容量均为1.01 kWp的光伏并网发电系统进行电源优化器的阴影遮挡对比实验,结果表明,光伏阵列在明显阴影遮挡情况下,安装电源优化器的系统发电量较一般系统高50.7%;在阴影遮挡的大部分时间段内,安装电源优化器系统的实时输出功率较一般系统高出50%以上,优化效果明显。本文的实例分析结果对一些不可避免阴影遮挡的光伏发电系统的设计及安装具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 光伏 电源优化器 阴影遮挡 性能对比

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光伏系统PR季节偏差修正及温升损失量化分析 被引量：1

17

作者 陈思铭 孙韵琳 +1 位作者 吴协兴 羊术创 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第6期836-841,共6页

通过短期测试得到的PR,会受到环境温度、太阳辐照度、风速和风向等环境因素的影响而出现不同程度的季节偏差,使其难以体现光伏系统的中、长期运行状况。文章利用PR气象修正方法对实例电站的运行数据进行统计和分析,最终得到PR的最佳短... 通过短期测试得到的PR,会受到环境温度、太阳辐照度、风速和风向等环境因素的影响而出现不同程度的季节偏差,使其难以体现光伏系统的中、长期运行状况。文章利用PR气象修正方法对实例电站的运行数据进行统计和分析,最终得到PR的最佳短期测试方案,进而实现光伏组件温升损失的量化分析。分析结果表明:在对PR进行季节偏差修正的前提下,当测试时间仅为1~3 d时,应选择在日照条件较佳的时间段进行测试,若日照条件不稳定,则须要延长监测天数至7 d以上,以上方案均能够提升PR的测量精度;光伏系统的温升损失是导致光伏系统发电量损耗的重要因素。 展开更多

关键词 PR 季节偏差 气象修正方法 温升损失

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