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太阳能电池对于太阳能辐射起到什么作用?


  东莞市黄江金辉热能设备制造厂(东莞市新时代新能源科技北京赛车pk10投注)主要生产经营太阳能热水器、空气能热泵热水供应系统工程、东莞太阳能热水器工程、东莞不锈钢厨具设备工程、不锈钢厨房设备、东莞电磁炉设备等。从事设计、制造、安装、维修各类宾馆、别墅、工厂宿舍、医院、美容美发,沐浴、保健中心、学校、套房、集体食堂的厨房配套设备和空气能热泵热水供应系统工程。

   太阳能电池是一种有效地稀收太阳能辐射并使之转化为电能的半导体电子器件.下面介绍东莞太阳能光电研究中心对太阳能电池的研究情况.晶体硅高效太阳电池和多晶硅薄膜太阳电池的研究开发以及研究成果向产业化转化。

  1.高效晶体硅太阳电池 光电中心高效晶体硅太阳电池研究开发项目有钝化发射区太阳电池(PESC)、埋栅太阳电池(BCSC)及多晶硅太阳电池。●钝化发射区太阳电池(PESC)光电中心研究钝化发射区太阳电池(PESC)的基本目的是探索影响电池效率的各种机制,为降低太阳电池成本提供理论和工艺依据,推动太阳电池理论的发展。实验中采用的材料为区熔(FZ)、p-型(掺硼)〔100〕单晶硅,电阻率ρ=0.2~1.2Ωcm,厚度t=280-350μm,双面抛光。电池工艺包括正面倒金字塔织构化、前后表面钝化、制备选择性发射区、减反射表面、背场、前后金属接触等。目前电池达到的水平见表1。
表1 PESC电池的性能(测试条件AM1.5,25℃)

Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 测试单位
656.1 37.4 0.806 19.79 4.04 北京市太阳能研究所

* VOC 开路电压,JSC 短路电流密度,FF 填充因子,η 转换效率,A 太阳电池面积(下同)
●埋栅太阳电池(BCSC)埋栅电池的制作工艺省去了复杂的多次光刻和蒸发电极步骤,减少了高温氧化次数,使整个电池制作工艺大大简化;埋栅不仅减小了电极阴影面积,还可减小欧姆接触电阻,是一种可实现产业化的高效电池技术。实验中使用的材料分别为:①区熔(FZ)、p-型(掺硼)〔100〕单晶硅,厚度t=300-400μm;②直拉(CZ)、p-型(掺硼)〔100〕单晶硅,厚度t=300—400μm;③太阳级(复拉)、p-型p〔100〕单晶硅,厚度t=300—400μm。电池的工艺包括表面织构化、钝化,制备选择性发射区、减反射表面、背表面场和金属化等。目前电池所达到的水平.——太阳能热水器
不同材料的BCSC电池的性能(测试条件:AM1.5,25℃)

材料(刻槽) Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF(%) η(%) A(cm2) ρ(Ω.cm) 测试单位
FZ(激光) 663.8 35.6 80.58 18.6 25 0.2 A
FZ(机械) 621.9 37.0 80.02 18.47 4 0.5 B
CZ(激光) 622.9 35.2 79.27 17.22 25 0.8 B
太阳级 (激光) 624.1 35.4 75.44 16.59 25 0.4 B
2.多晶硅薄膜太阳电池

  多晶硅薄膜太阳电池既具有体材料晶体硅电池性能稳定、工艺成熟和高效的优点,又有大幅度减少材料用量从而大幅度降低成本的潜力,因而成为目前光伏界的研究热点。光电中心采用快速热化学气相沉积(RTCVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)和a-Si/μc-Si迭层电池等不同工艺对多晶硅薄膜太阳电池进行了研究。RTCVD多晶硅薄膜以SiH2Cl2或SiCl4为原料气体在石英管反应室内沉积而成。研究工作初期,以重掺杂非活性硅为衬底。RTCVD多晶硅薄膜太阳电池的结构 PECVD多晶硅薄膜太阳电池的结构为:(Al/Ag)/ITO/p-a-Si:H/n-a-Si:H/n-poly-Si/n++非活性Si衬底(0.005Ωcm)/Ti-Pd-Ag。其中n型Poly-Si薄膜(~10μm)采用快速PECVD和固相晶化法制备。电池的性能列于表4。a-Si/μc-Si迭层电池(与中国科学院半导体研究所合作)结构为:玻璃/SnO2膜/p-i-n a-Si:H电池炖p-i-n μc-Si:H电池炖Al。电池的性能列于表4。
表4 多晶硅薄膜太阳电池的性能(测试条件:AM1.5,25℃)

Voc(mV) Jsc(mA/cm2) FF η(%) A(cm2) 电池工艺
625.64 26.3 0.7357 12.11 1.0 RTCVD
455.0 21.18 0.6474 6.15 1.0 PECVD
1160 11.4 0.6740 8.91 0.126 RECVD(a-Si/pc-si)

  3.太阳电池性能测试 中心已建立太阳电池和材料测试实验室,购置了必要设备。这些设备包括I-V测试系统,光谱响应测试系统,C-V测试系统,原子力显微镜,膜厚测试系统,保证了研究开发工作的需要。

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