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超薄高速率单结微晶硅薄膜电池及其叠层电池被引量：3: 2015年; 采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术,基于优化表面形貌及光电特性的溅射后腐蚀ZnO:Al衬底,将通过调控工艺参数获得的器件质量级高速微晶硅(μc-Si:H)材料(沉积速率达10.57?/s)应用到微晶硅单结电池中,获得了初始效率达7.49%的高速率超薄微晶硅单结太阳电池(本征层厚度为1.1μm).并提出插入n型微晶硅和p型微晶硅的隧穿复合结,实现了非晶硅顶电池和微晶硅底电池之间的低损电连接,由此获得了初始效率高达12.03%(Voc=1.48 eV,Jsc=11.67 m A/cm2,FF=69.59%)的非晶硅/微晶硅超薄双结叠层电池(总厚度为1.48μm),为实现低成本生产太阳电池奠定了基础.; 白立沙李天天刘伯飞黄茜李宝璋张德坤孙建魏长春赵颖张晓丹; 关键词：超薄高速率

高速微晶硅薄膜沉积过程中的等离子体稳态研究被引量：1: 2013年; 通过光发射光谱监测高速沉积微晶硅薄膜过程中I(Hα+)/I(SiH+)随沉积时间的变化趋势,分析高速率微晶硅薄膜纵向晶化率逐渐增大的原因.通过氢稀释梯度法,即硅烷浓度梯度和氢气流量梯度法来改善材料的纵向均匀性.结果表明:硅烷浓度梯度法获得的材料晶化率从沉积300s时的53%增加到沉积600s时的62%,相比于传统方式下纵向晶化率从55%到75%的变化有了明显的改善.在硅烷耗尽的情况下,增加氢气流量一方面增加了气体总流量,使得电子碰撞概率增加,电子温度降低,从而降低氢气的分解,抑制SiHx基团的放氢反应,同时背扩散现象也得到了一定的缓解,使得I(Hα+)/I(SiH+)在沉积过程中逐渐增加的趋势有所抑制,所制备的材料的纵向晶化率在240s后维持在53%—60%范围内,同样改善了薄膜的纵向结构.; 方家李双亮许盛之魏长春赵颖张晓丹; 关键词：微晶硅

周期性结构Mo背电极的设计及其陷光特性研究与应用: 2016年; 为了改善金属钼(Mo)电极的光学特性,采用类桑拿法通过聚苯乙烯小球自组装制备了具有周期性结构的Mo电极,通过控制钼的沉积厚度和小球的刻蚀时间来获得具有不同高度和周期的衬底结构,并研究了其对周期性Mo衬底光学特性的影响。实验结果表明:周期性结构衬底显著提高了长波区域(>1 100nm)的反射,尤其当铜锌锡硒(CZTSe)吸收层厚度减薄至0.5μm时,为了进一步增加光吸收,通过在CZTSe薄膜表面引入金字塔形貌的氧化锌,与周期性衬底形成了光学陷阱结构,增加了CZTSe光吸收。该结果对超薄化合物电池的研究具有一定的指导作用。; 贺瑞霞张晓丹许盛之高海波梁雪娇孙顶葛阳孙建张德坤魏长春赵颖; 关键词：MO

非晶硅锗电池性能的调控研究被引量：1: 2013年; 采用射频等离子体增强化学气相沉积技术,研究了非晶硅锗薄膜太阳电池.针对非晶硅锗薄膜材料的本身特性,通过调控硅锗合金中硅锗的比例,实现了对硅锗薄膜太阳电池中开路电压和短路电流密度的分别控制.借助于本征层硅锗材料帯隙梯度的设计,获得了可有效用于多结叠层电池中的非晶硅锗电池.; 刘伯飞白立沙魏长春孙建侯国付赵颖张晓丹; 关键词：短路电流密度开路电压

氨水浓度对化学水浴法制备CdS缓冲层及CZTSe电池性能的影响: 2015年; 主要研究了化学水浴法沉积CdS薄膜中氨水浓度对薄膜材料特性的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和分光光度计(UV-Vis)等测试手段对制备的CdS薄膜的结构和光学特性进行了分析。结果表明:不同的氨水浓度条件下均得到立方相CdS薄膜,薄膜沿(111)面择优取向生长。随着氨水浓度增加时CdS薄膜表面逐渐变得致密光滑,CdS薄膜的透过率增强和带隙变宽。在氨水浓度为0.10 mol/L时制备出材料特性最佳的CdS薄膜,其表面紧凑致密无针孔,颗粒大小均匀,将其应用于CZTSe薄膜太阳电池中的缓冲层材料,得到光电转化效率为3.12%的CZTSe薄膜太阳电池(该电池未经任何后硒化处理工艺)。; 葛阳孙顶张力张晓丹许盛之张德坤王奉友魏长春赵颖

铜蒸发温度对共蒸发法制备Cu_2ZnSnSe_4太阳电池的影响: 2017年; 由于Cu元素的含量对Cu_2ZnSnSe_4(CZTSe)化合物的薄膜性质及电池性能都有影响,本文主要研究了不同铜蒸发温度对CZTSe薄膜性质及电池性能的影响。研究表明:当铜蒸发温度较低时(1400℃),CZTSe薄膜中含有SnSe相,同时薄膜呈N型;随着铜蒸发温度的提高,CZTSe薄膜的结晶质量明显提升。但当铜蒸发温度过高时(1500℃),薄膜中含有CuxSey相。二次相SnSe与CuxSey的存在都会使电池失效。最终通过优化铜的蒸发温度,在较合适的1450℃铜蒸发温度条件下制备出效率为2.63%(有效面积0.34 cm^2)的CZTSe太阳电池。; 孙顶李玉丽贾雪姚小春迟耀丹张力; 关键词：太阳电池铜

锌蒸发温度对共蒸发法制备Cu_2ZnSnSe_4太阳电池性能的影响: 2016年; 由于Zn元素的含量对Cu_2ZnSnSe_4(CZTSe)化合物太阳电池的性能有重要的影响,本文主要研究了不同锌蒸发温度对CZTSe太阳电池性能的影响。研究表明:当锌元素蒸发温较低时,CZTSe薄膜中的铜元素过量会使电池失效;而当锌元素蒸发温度较高时,CZTSe薄膜中的锌元素过量,该条件下制备的电池具有高的开路电压但短路电流密度较低,这可能是由于晶界处的硒化锌减少了载流子复合,但表面的硒化锌却阻碍了载流子的输运。通过优化锌的蒸发温度,在较合适的480℃锌蒸发温度条件下制备出效率为1.40%(有效面积0.34cm^2)的CZTSe太阳电池。; 孙顶葛阳许盛之张力魏长春王广才李宝璋赵颖张晓丹; 关键词：太阳电池锌

B掺杂ZnO透明导电薄膜的实验及理论研究被引量：10: 2013年; 采用脉冲直流磁控溅射技术与基于密度泛函理论的平面波赝势方法对B掺杂ZnO(BZO)薄膜进行了研究.以B2O3:ZnO陶瓷靶为溅射靶材,制备了低电阻率、可见和近红外光区高透过率的BZO薄膜.系统地研究了衬底温度对BZO薄膜的结构、光电特性的影响.结果表明:适当的增加衬底温度可以促进BZO薄膜结晶质量改善,晶粒尺寸增加,迁移率增大,电阻率降低.在200 C时制备了电阻率为7.03×10 4·cm,400—1100 nm平均透过率为89%的BZO薄膜.理论模拟结果表明:在BZO薄膜中,以替位方式掺入的B(BZn)的形成能最低,B主要以替位形式掺入ZnO,其次分别为八面体间隙(BIO)和四面体间隙(BIT)的掺杂方式.B掺入后,费米能级穿过导带,材料表现出n型半导体特性,光学带隙展宽,导电电子主要来源于B 2p,O 2p及Zn 4s电子轨道.; 王延峰张晓丹黄茜杨富孟旭东宋庆功赵颖; 关键词：第一性原理计算磁控溅射太阳电池

钙钛矿太阳电池综述被引量：43: 2015年; 基于有机-无机杂化钙钛矿材料(CH3NH3Pb X3)制备的太阳电池效率自2009年从3.8%增长到19.6%,因其较高的光吸收系数,较低的成本及易于制备等优势获得了广泛关注.钙钛矿材料不仅可以作为光吸收层,还可用作电子和空穴传输层,以此制备出不同结构的钙钛矿太阳电池:介孔结构、介观超结构、平面结构、无HTM层结构和有机结构.除此之外,钙钛矿材料制备方法的多样性使其更具吸引力,目前已有一步溶液法、两步连续沉积法、双源共蒸发法和溶液-气相沉积法.本文主要介绍了钙钛矿太阳电池的发展历程、工作原理及钙钛矿薄膜的制备方法等.详细阐述了电池每一层的具体作用和针对现有的钙钛矿结构各层材料的优化,最后介绍了钙钛矿太阳电池所面临的问题和发展前景,以期对钙钛矿太阳电池有进一步的了解,为制备新型高效的钙钛矿太阳电池打下坚实的基础.; 姚鑫丁艳丽张晓丹赵颖; 关键词：太阳电池晶体结构

不同形貌的金字塔结构对硅片表面钝化和异质结太阳电池的影响被引量：4: 2014年; 在晶体硅表面沉积本征非晶硅层的异质结(SHJ)太阳电池以其高效率、高稳定性、低成本和低温制备等诸多优势被人们广泛关注.在晶体硅衬底表面制绒,是提高太阳电池效率的有效途径之一.本文采用四甲基氢氧化铵(TMAH)在硅片表面制备了不同形貌的金字塔结构的硅异质结电池衬底,并应用到电池中.通过研究不同金字塔的形貌,光学特性以及电学特性,找出提高硅片钝化效果,改善异质结电池的性能的优化的金字塔结构.结果表明:2%(w)TMAH,10%(w)异丙醇(IPA)可以在硅片表面制得标准四面体金字塔结构.和其它两种金字塔结构相比较,标准四面体金字塔结构绒面衬底反射率最低,可以提高太阳电池的短路电流密度(Jsc).同时,这种结构金字塔形貌可以提高钝化效果,改善电池各项性能参数.; 王利果张晓丹王奉友王宁姜元建郝秋艳许盛之魏长春赵颖; 关键词：少子寿命

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国家教育部博士点基金(20120031110039)

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机构

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