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提高非晶硅/微晶硅叠层太阳电池光稳定性的研究被引量：6: 2012年; 如何提高硅基薄膜太阳电池的光稳定性是硅基薄膜太阳电池研究和产业化过程中非常重要的问题.为了提高非晶硅/微晶硅叠层电池的光稳定性,本文首先给出了良好光稳定性非晶硅项电池的结果,然后重点研究了N/P隧穿结和微晶硅底电池本征层硅烷浓度梯度对叠层电池光稳定性的影响.经过初步优化,连续光照1000 h后非晶硅/微晶硅叠层电池的最小光致衰退率只有7%.; 侯国付卢鹏韩晓艳李贵君魏长春耿新华赵颖

热注入法合成PbX(X=S,Se)量子点的结构和性能研究: 2016年; 采用热注入的方法在空气氛围中合成Pb X（X=S,Se）量子点,液体石蜡和磷酸三丁酯（TBP）作为不同的溶剂优化PbSe量子点的合成;使用六甲基二硅硫烷（TMS）作为硫源合成了第一激子吸收峰在900～1500 nm分布的PbS量子点。通过透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和吸收光谱等测试手段对合成的物质进行成分与光学性能分析表征,对比研究了Ⅳ-Ⅵ族化合物量子点在成核过程中的差异。结果表明在相同的实验条件下PbS量子点的反应条件相对温和,量子限域效应明显;而PbSe量子点的合成对环境的要求更加严苛,反应温度更高,量子点的尺寸分布更宽。; 郑涛侯国付丁毅黄茜张晓丹赵颖

PIN型和NIP型硅薄膜太阳电池中绒面陷光结构和陷光性能研究被引量：4: 2013年; 对于硅薄膜太阳电池来说,无论是PIN型还是NIP型太阳电池,采用绒面陷光结构来提高入射光的有效利用率是提高太阳电池效率的重要方法之一.本文采用标度相干理论对PIN和NIP型电池的绒面结构的陷光性能进行了数值模拟.结果表明:PIN电池中前电极和NIP电池中背电极衬底粗糙度分别为160和40nm时可获得理想的陷光效果;在不同粗糙度背电极衬底上制备a-SiGe:H电池发现,使用40和61.5nm背电极可获得相当的短路电流密度,理论分析和实验得到了一致的结果.; 于晓明赵静侯国付张建军张晓丹赵颖; 关键词：陷光结构硅基薄膜太阳电池

降低表面等离子激元寄生吸收损失的途径研究: 2012年; 从纳米Ag颗粒表面等离子激元光学及表面高能电场特性两方面入手,较为系统地研究了周围介质的导电特性对表面等离子激元的影响.通过对复合薄膜紫外-可见-近红外光谱及表面增强拉曼散射光谱的分析,指出绝缘性的Al_2O_3介质薄膜能够起到良好的表面电场定域效果,且不会引入附加的光吸收损失;而导电性的ITO薄膜则会引入表面价电子的溢出损失,加速了表面电场的衰逝,同时引起长波方向上显著的光吸收损失.研究还表明致密的Al_2O_3介质薄膜能够起到良好的屏蔽作用,且纳米Ag颗粒表面等离子激元特性仅受最近邻材料特性的影响.研究结果为在硅基薄膜太阳电池中实现对纳米Ag颗粒的阻挡、寄生光吸收损失的降低以及表面高能电场的利用,提供了一条有效的解决途径.; 黄茜张德坤熊绍珍赵颖张晓丹; 关键词：表面等离子激元介质薄膜光学特性表面电场

锥形二维光子晶体太阳电池数值模拟被引量：3: 2018年; 采用时域有限差分方法,模拟研究在本征吸收层引入锥形二维光子晶体(2D PC)后,其结构参数变化对单结微晶硅电池各膜层吸收的影响规律.研究表明,2D PC的纵横比(高度与周期之比)对电池本征吸收具有决定性影响.周期小于1μm时,本征吸收随着纵横比的增大先上升后下降,纵横比为1时达到最大值;周期大于1μm时,本征吸收达到最大值的纵横比小于1,且周期越大,实现本征吸收最大化的纵横比越小.当周期为0.5μm,纵横比为1时,锥形2D PC电池的本征吸收达到峰值,短路电流密度为27.8 mA/cm2;与平面结构相比,短路电流密度提升5.8 mA/cm^2,相对增加27%.该研究突破了以往认为绒面陷光效果主要取决于绒面形貌横向特征尺寸的观点,对实验获取最佳的周期或随机绒面陷光结构具有指导意义.; 陈培专陈培专于莉媛牛萍娟付贤松杨广华张建军; 关键词：硅基薄膜太阳电池二维光子晶体

介质材料厚度对一维光子晶体禁带的影响被引量：1: 2013年; 由Si和SiO2两种介质材料构成一维二元光子晶体,研究了介质材料各层厚度对光子禁带宽度和禁带位置的影响.为了更加接近实际情况,数值模拟中考虑了Si和SiO2折射率随波长的变化及材料的吸收.研究结果表明,在单周期厚度不变时,随着Si和SiO2两种高低折射率介质厚度比值的增加,光子禁带变窄且禁带中心向长波方向移动;在两种介质厚度比值确定时,随着两种介质厚度同步递增,光子禁带展宽的同时禁带中心向长波方向移动.因此,在介质材料确定的前提下,可通过改变介质材料各层的厚度获得所需要的光子禁带.; 王正刚侯国付赵颖刘彩池孙卫忠; 关键词：一维光子晶体光子禁带

基于一维光子晶体的新型背反射器及其在非晶硅薄膜太阳电池中的应用被引量：6: 2014年; 本文研究制备一种由低折射率的SiOx层与高折射率的a-Si层周期性交叠构成的新型一维光子晶体(1D PC)背反射器.研究结果表明,随着SiOx/a-Si交叠周期数的增加,一维光子晶体的反射率逐步提高.当周期数大于3时,在空气中500—750 nm波长范围的平均反射率达到96%.将该一维光子晶体作为背反射器应用于NIP型非晶硅电池(电池结构为玻璃/1D PC/AZO/NIP a-Si:H/ITO),当光子晶体周期为4时,效率达到7.9%,略优于传统的AZO/Ag背反射电极结构电池(7.7%),明显高于不锈钢衬底电池(6.9%),相对效率提升14.5%.; 陈培专侯国付索松倪牮张建军张晓丹赵颖; 关键词：非晶硅薄膜太阳电池一维光子晶体陷光结构

硅基薄膜太阳电池一维光子晶体背反射器的模拟设计与制备被引量：6: 2014年; 从模拟和实验两个方面研究了一种适用于硅基薄膜太阳电池的一维光子晶体新型背反射器.首先采用时域有限差分方法,模拟研究了组成一维光子晶体的两种介质的折射率比、厚度比以及周期厚度对光子禁带的影响.基于模拟结果,制备出一种由低折射率SiOx层与高折射率非晶硅a-Si层周期性交叠构成的禁带可调式一维光子晶体背反射器.通过改变a-Si层的厚度,使得禁带范围由500—750 nm波长范围红移至650—1100 nm,反射率分别达到96.4%和99%.将上述结构的一维光子晶体作为背反射器分别应用于非晶硅单结太阳电池和非晶硅/微晶硅双结叠层太阳电池,与没有背反射结构电池相比,短路电流密度分别提升了18.3%和15.2%.同时模拟研究了在不同入射角度下自然光、TE波和TM波对光子晶体反射特性的影响.研究结果表明,在太阳电池中,光线倾斜入射对一维光子晶体反射率的影响有限.; 陈培专侯国付索松倪牮张建军张晓丹赵颖; 关键词：硅基薄膜太阳电池一维光子晶体背反射

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国家自然科学基金(61176060)