柔性衬底非晶硅薄膜太阳电池量子效率的研究

非晶硅薄膜太阳能电池特性研究涂志鑫发表时间：2017-10-26T19:33:23.647Z 来源：《建筑科技》2017年第10期作者：涂志鑫[导读] 近年来，非晶硅薄膜太阳能电池特性问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。

安徽省蚌埠市蚌埠玻璃工业设计研究院 233018摘要：近年来，非晶硅薄膜太阳能电池特性问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。

本文首先对相关内容做了概述，分析了提高非晶硅薄膜太阳能电池转化效率的方法，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就光致衰减问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：非晶硅薄膜；太阳能电池；特性；研究Abstract: in recent years, the properties of amorphous silicon thin film solar cells have attracted extensive attention in the industry, so it is of great significance to study the related issues. This paper firstly summarizes the related content analysis method to improve the conversion efficiency of amorphous silicon thin film solar cell, and combining with the practical experience, respectively, from various angles and aspects of light attenuation are researched, elaborated this person several views and understanding of practice, hope to help in the related work.Keywords: amorphous silicon thin film; solar cell; characteristics; research1前言作为新能源实践中的一项重要组成部分，非晶硅薄膜太阳能电池的特殊性不言而喻。

柔性聚酰亚胺衬底非晶硅薄膜太阳电池空间可靠性研究
朱美光;曹娜娜;许永毅
【期刊名称】《材料导报：纳米与新材料专辑》
【年(卷),期】2016(030)002
【摘要】重点分析了柔性聚酰亚胺衬底非晶硅太阳电池的结构、材料和工艺特点，认为非晶硅薄膜制备工艺和材料本身、聚酰亚胺以及其他封装材料是影响柔性聚酰亚胺衬底非晶硅太阳电池可靠性的关键因素。

研究了这些关键材料的典型失效模式及其对柔性聚酰亚胺衬底非晶硅太阳电池可靠性的影响。

初步探讨了提高电池空间可靠性的新工艺和新材料。

【总页数】3页(P219-221)
【作者】朱美光;曹娜娜;许永毅
【作者单位】[1]上海精密计量测试研究所,上海201109;[2]上海空间电源研究所,上海200245
【正文语种】中文
【中图分类】V524.3
【相关文献】
1.柔性衬底非晶硅电池
2.在柔性衬底上制备的非晶硅薄膜力学性能研究
3.隧穿结对柔性衬底非晶硅/微晶硅叠层太阳电池特性的影响
4.基于柔性玻璃衬底ZnO∶B薄膜的非晶硅太阳能电池的制备及其光电性能研究
5.柔性衬底非晶硅薄膜太阳电池
量子效率的研究
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第39卷第5期 人 工 晶 体 学 报V o.l 39 N o .5 2010年10月J OURNAL O F S YNTHET IC CRY STA LSO c tober ,2010柔性衬底微晶硅太阳电池量子效率的研究刘 成,周丽华,叶晓军,钱子勍,陈鸣波(上海空间电源研究所,上海200233)摘要:通过对微晶硅太阳电池量子效率的测量,结合微区拉曼光谱和电学特性测试,讨论了本征层的硅烷浓度和等离子体辉光功率对太阳电池量子效率的影响。

发现本征层硅烷浓度增加时,电池的长波响应变差,材料结构由微晶相演变成非晶相;等离子体辉光功率的增加造成了电池短波响应的变化。

同时发现测量微晶硅太阳电池时使用掩膜板所得短路电流密度与量子效率积分获得的短路电流密度相差不大。

将优化后的沉积参数应用于不锈钢柔性衬底的非晶硅/微晶硅叠层太阳电池,获得了9.28%(AM 0,1353W /m 2)和11.26%(AM 1.5,1000W /m 2)的光电转换效率。

关键词:太阳电池;量子效率;柔性衬底;微晶硅;非晶硅/微晶硅中图分类号:O484;TK 514文献标识码:A文章编号:1000 985X (2010)05 1161 05Study on Quantu m Effici enci es ofM icrocrystalli ne SiliconSolar Cells on Flexi ble SubstratesLI U Cheng,Z HOU L i hua,Y E X iao j u n,QI AN Z i qing,C HEN M i n g bo(Shanghai Institute of Space Po w er sou rces ,Shanghai200233,Ch i na)(R eceive d 22M arc h 2010,acce p t ed 21Jul y 2010)Abstract :W it h the m easure m ent o f quant u m efficienc ies ,Ra m an spectra and e lectrical characteristics ,theeffects of silane concentrations and p las m a d i s charge po w ers on quantum efficiencies of m i c rocrysta lline silicon solar ce lls had been discussed .It is found that the long w avelength responses o f so l a r cells decrease w hen silane concentrations i n crease ,and the shortw aveleng t h responses o f solar cells changesw hen plas m a discharge powers i n crease .It is also found that the short circu it current density are al m ost the sa m e bet w een m easured by ill u m i n ated J V w ith m asks and by quant u m effic iency .W ith the opti m ized deposition para m eters ,a m or phous silicon /m icr ocrystalli n e silicon tande m so lar ce lls on sta i n less steel flex i b le substratesw ith conversi o n efficiency of 9.28%(AM 0,1353W /m 2)and 11.26%(AM 1.5,1000W /m 2)w ere obta i n ed .K ey w ords :so lar cells ;quantu m efficienc ies ;flex i b le substrates ;m icr ocr ystalli n e silicon ;a morphoussilicon /m icrocr ystalli n e silicon收稿日期:2010 03 22;修订日期:2010 07 21基金项目:上海市博士后科研资助计划项目(08R21420200);上海市引进技术的吸收与创新计划项目(07X I 2 016) 作者简介:刘 成(1980 ),男,湖南省人,博士后。

第39卷第5期 人　工　晶　体　学　报 Vol .39　No .5　2010年10月 JOURNAL OF SY NTHETI C CRYST ALS Oct ober,2010　隧穿结对柔性衬底非晶硅/微晶硅叠层太阳电池特性的影响周丽华,刘　成,叶晓军,钱子勍,陈鸣波(上海空间电源研究所,上海200233)摘要:采用等离子体化学气相沉积(PECVD )方法在不锈钢柔性衬底上制备了不同厚度的硅基p +/n +隧穿结,应用于非晶硅/微晶硅叠层太阳电池,分析了其对太阳电池电学和光学特性的影响。

发现p +层厚度增加后,电池的开路电压提高,短路电流密度减小;随着n +层厚度的变化,电池的短路电流密度和填充因子均存在一个最佳值。

将优化后的p +/n +隧穿结分别应用于不锈钢衬底和聚酰亚胺衬底的非晶硅/微晶硅叠层太阳电池,分别获得了9.95%(A M0,1353W /m 2)和9.87%(AM0,1353W /m 2)的光电转换效率。

关键词:柔性衬底;隧穿结;非晶硅/微晶硅;叠层太阳电池中图分类号:O484;TK514文献标识码:A文章编号:10002985X (2010)0521136205Effect of Tunnel Juncti on s on Properti es of Am orphousS ili con /M i crocryst a lli n e S ili con Tandem Sol ar Cells on Flex ible Substra tesZHOU L i 2hua,L IU Cheng,YE X iao 2jun,Q IAN Z i 2qing,CHEN M ing 2bo(Shanghai I nstitute of Space Power 2s ources,Shanghai 200233,China )(Received 5M ay 2010,accepted 29June 2010)Abstract:Series of p +/n +tunnel juncti ons with different thickness of a mor phous silicon /m icr ocrystallinesilicon s olar cells were p repared by p las ma enhanced che m ical vapor depositi on (PECVD ).Theinfluences of p +/n +tunnel juncti ons on the electrical and op tical p r operties of s olar cells wereinvestigated .It is f ound that the open circuit voltage increased and the short circuit current decreased asthe thickness of p +layer increasing,and the short circuit current and FF have a best value when thethickness of n+layer changes .W ith the op ti m ized p +/n +tunnel juncti ons,a mor phous silicon /m icr ocrystalline silicon tande m s olar cells on stainless steel flexible substrates with conversi on efficiencyof 9.95%(AM0,1353W /m 2)and on polyi m ide with 9.35%(AM0,1353W /m 2)were obtained .Key words:flexible substrates;tunnel juncti ons;a mor phous silicon /m icr ocrystalline silicon;tande m s olar cells 收稿日期:2010205205;修订日期:2010206229 基金项目:上海市博士后科研资助计划项目(08R21420200);上海市引进技术的吸收与创新计划项目(07X I 22016) 作者简介:周丽华(19832),女,江苏省人,工程师。

《柔性薄膜硅及SHJ太阳电池的材料与输出特性调控》篇一一、引言随着科技的不断进步，可再生能源的研究与应用日益受到人们的关注。

其中，太阳能电池作为一种高效、环保的能源转换设备，其发展尤为重要。

柔性薄膜硅及SHJ（异质结）太阳电池作为太阳能电池的一种，具有重量轻、柔韧性好、效率高等优点，在众多领域有着广泛的应用前景。

本文旨在探讨柔性薄膜硅及SHJ太阳电池的材料与输出特性调控。

二、柔性薄膜硅材料及其特性柔性薄膜硅材料作为一种新型的太阳能电池材料，其优势在于其具有较高的光电转换效率、良好的柔韧性和较低的成本。

这种材料主要由硅基薄膜和柔性基底组成，其中硅基薄膜可以是多晶硅、非晶硅等不同形式的硅。

1. 材料组成与结构柔性薄膜硅材料的制备主要包括薄膜的制备和基底的选材。

硅基薄膜通过物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等技术制备而成，具有较好的光吸收性能和导电性能。

基底材料的选择主要考虑其柔韧性、耐热性、成本等因素，常用的有聚酰亚胺（PI）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）等。

2. 输出特性柔性薄膜硅太阳电池的输出特性主要受光照强度、温度等因素的影响。

在光照强度一定的条件下，其电流-电压曲线呈典型的PN结二极管特性，具有良好的光电转换效率和填充因子。

同时，柔性薄膜硅太阳电池还具有较高的温度系数，能够在较宽的温度范围内保持稳定的输出性能。

三、SHJ太阳电池材料与输出特性SHJ太阳电池是一种采用异质结结构的太阳能电池，其优点在于具有较高的开路电压和填充因子，以及较低的光照诱导衰减。

1. 材料组成与结构SHJ太阳电池主要由P型非晶硅层、I型硅基材料层和N型非晶硅层组成，形成了一个P-I-N的异质结结构。

这种结构使得电池在光照条件下能够有效地分离光生载流子，从而提高光电转换效率。

2. 输出特性SHJ太阳电池的输出特性主要表现在其电流-电压曲线上。

在光照条件下，其开路电压较高，短路电流密度较大，填充因子也较高。

此外，SHJ太阳电池还具有较好的温度稳定性和光谱响应范围。

第9卷第3期 福建江夏学院学报 Vol.9 No.3 2019年6月 Journal of Fujian Jiangxia University Jun.2019柔性ＣＺＴＳＳｅ太阳电池的制备及性能研究严　琼1，李弘楠2，林晓园3（1．2．3．福建江夏学院电子信息科学学院，福建福州，350108）摘　要：采用溶液法及后硒化处理的方式在柔性钼衬底上制备铜锌锡硫硒薄膜，并通过XRD、EDS、Raman和SEM分析薄膜的结晶性、物相和形貌。

研究金属成分含量对CZTSSe薄膜形貌的影响，最终在柔性衬底上制备出成分均匀可控、无二元或三元杂相、结晶致密连续的CZTSSe 薄膜，并以此为基础制备结构为Mo/CZTSSe/CdS/i-ZnO/ITO/Ag的柔性太阳电池，得到的电池最高效率为3.83%。

关键词：柔性薄膜太阳电池；铜锌锡硫硒；背接触；载流子输运中图分类号：TM914.4 文献标识码：A 文章编号：2095-2082（2019）03-0110-09一、研究背景太阳能的开发与利用有助于应对能源短缺和环境污染这两大挑战，实现可持续发展，因此各国都在大力扶持光伏产业。

不同太阳能电池技术的光电转化效率发展历程如图1所示。

[1]其中，铜锌锡硫硒（CZTSSe）薄膜太阳电池由于其组成元素地壳储量丰富、绿色环保、轻质、可柔性等优点而得到广泛关注。

相比于传统的刚性电池，柔性太阳电池具有材质柔软、质量轻、功率质量比高、生产过程能耗小、易于实现卷对卷大面积连续生产等优点，可望扩展太阳电池的应用领域。

采用能够耐受CZTS基薄膜整个制备过程并保持高转换效率的柔性背电极材料来制备柔性器件是一项有意义的工作。

近年来，CZTS基太阳电池在刚性衬底上的最高转换效率已达12.6%，而在柔性衬底上的最高效率仅为7.04%，因此需要进一步研究基于柔性衬底的CZTS基薄膜的成膜工艺，探究电池内载流子的输运机理，为提高电池效率提供实验数据和理论支撑。

柔性非晶硅薄膜太阳能电池技术2021-5-4 12:01:32关键词::在过去的几十年中，人类经济活动的持续高速进展使得电力需求迅速增加。

太阳电池是一种利用光生伏特效应将太阳能能直接转换为电能的半导体器件，很容易实现并网发电或作为独立能源。

众所周知，太阳电池发电具有许多优势，如平安靠得住，无噪声，无污染，能量到处可得，不受无需消耗燃料、无机械转动部件、故障率低、保护方便、能够无人值守、规模大小随意、能够方便地与建筑物相结合等，这些优势都是常规发电所不及的。

目前，太阳电池发电在航天、通信及微电子领域已占据了不可替代的位置，但在社会整体能源结构中所占比例很小，要紧缘故是太阳电池本钱较高，要使其真正成为能源体系的组成部份，必需大幅度降低本钱。

薄膜太阳电池在降低本钱方面比晶体硅(单晶或多晶)太阳电池具有更大的优势，一是实现薄膜化后，可极大地节省昂贵的半导体材料；二是的材料制备和电池同时形成，因此节省了许多工序；三是薄膜太阳电池采纳低温工艺技术，不仅有利于节能降耗，而且便于采纳廉价衬底(玻璃、不锈钢等)。

为此,自上世纪70年代以来，世界各国纷纷投入巨资，制定计划，组织队伍，掀起对薄膜太阳电池的研究热潮，三十几年来在研究和开发应用方面均取得了长足的进步。

薄膜太阳电池要紧涉及非晶硅(a-Si：H)、铜铟镓硒(Cu(In、Ga)Se2，CIGS)和碲化镉(CdTe)光伏电池和集成组件，在本文中要紧讨论的是目前商业化最成熟的非晶硅太阳电池。

薄膜太阳电池按衬底分为硬衬底和柔性衬底两大类。

所谓柔性衬底太阳电池是指在柔性材料(如不锈钢、聚酯膜)上制作的电池，与平板式晶体硅、玻璃衬底的非晶硅等硬衬底电池相较，其最大的特点是重量轻、可折叠和不易破碎。

以美国Uni-Solar公司采纳不锈钢作衬底为例，不锈钢的厚度仅为127um，且具有极好的柔软性，能够任意卷曲、裁剪、粘贴，既使弯成很小的半径，作数百次卷曲，电池性能也可不能发生转变。

《柔性薄膜硅及SHJ太阳电池的材料与输出特性调控》篇一一、引言随着科技的不断进步，可再生能源的研究与应用日益受到人们的关注。

其中，太阳能电池作为将太阳能转化为电能的设备，其发展与应用更是备受瞩目。

近年来，柔性薄膜硅及SHJ （Silicon Heterojunction）太阳电池因其高效率、低成本、柔性等特点，成为了研究的热点。

本文将就柔性薄膜硅及SHJ太阳电池的材料与输出特性调控进行探讨，旨在为相关研究与应用提供参考。

二、柔性薄膜硅材料1. 材料组成柔性薄膜硅材料主要由硅基材料、透明导电膜以及界面修饰层等组成。

其中，硅基材料是太阳能电池的核心材料，具有较高的光电转换效率。

透明导电膜能够提高薄膜的导电性能，降低电池的电阻。

界面修饰层则能够提高电池的光吸收效率和光生载流子的收集效率。

2. 制备工艺柔性薄膜硅材料的制备工艺主要包括化学气相沉积法、物理气相沉积法、溶胶凝胶法等。

这些制备工艺具有较高的可重复性和稳定性，能够制备出高质量的薄膜材料。

三、SHJ太阳电池1. 结构特点SHJ太阳电池是一种具有异质结结构的太阳能电池，其结构特点是在硅基材料上形成一种异质结界面，从而提高光生载流子的收集效率和光电转换效率。

此外，SHJ太阳电池还具有较高的开路电压和填充因子，能够提高电池的输出性能。

2. 工作原理SHJ太阳电池的工作原理主要是利用光生电效应和异质结效应。

当光线照射在电池表面时，硅基材料吸收光能并产生光生电子和光生空穴，然后被异质结界面分离并收集，从而产生电流。

此外，异质结界面还能够抑制载流子的复合，提高电池的输出性能。

四、输出特性调控1. 掺杂浓度调控掺杂浓度是影响太阳能电池输出性能的重要因素之一。

通过调整掺杂浓度，可以改变载流子的浓度和扩散长度，从而影响电池的输出电压和电流。

适当的掺杂浓度可以提高电池的光电转换效率和输出功率。

2. 界面修饰层优化界面修饰层是提高太阳能电池性能的关键因素之一。

通过优化界面修饰层的材料和结构，可以提高光吸收效率和光生载流子的收集效率，从而提高电池的输出性能。