太阳能电池发展的新概念和新方向

太阳能电池发展的新概念和新方向作者：林红，李鑫，刘忆翥，李建保，LinHong，LiXin，LiuYizhu，LiJianbao作者单位：清华大学,新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084刊名：稀有金属材料与工程英文刊名：RAREMETALMATERIALSANDENGINEERING年，卷(期)：2009，38(z2)被引用次数：0次参考文献(34条)1.HamakawaY查看详情20022.LiJF.WangSC.ZhangMJChinaSolarPVReport20073.BosiM.PelosiC查看详情20074.LiskaP.ThampiKR.GratzelM查看详情20065.SariciftciNS.SmilowitzL.HeegerAJ查看详情19926.TiwariAN.KrejciM.HaugFJ查看详情19997.IchikawaY.YoshidaT.HamaT查看详情20018.FrancoisPichot.RolandPitts.JBrianAGregg查看详情20009.GraetzelM查看详情200610.KuangDB查看详情200811.YangPD查看详情200512.LeeSW.KimJY.YounSH查看详情200713.KakiuchiK.HosonoE.Shinobu.FujiharaSJ查看详情200614.GuoP.AegerterMA查看详情199915.GubbalaS.ChakrapaniV.SunkaraMK查看详情200816.ItoS.ChenP.ComteP查看详情200717.YamaguchiT.TobeN.MatsumotoD查看详情200718.ZhangDS.YoshidaT.MinouraH查看详情200319.MiyasakaT.KijitoriY查看详情200420.UchidaS.TomihaM.TakizawaH查看详情200421.GaoF.WangY.ShiD查看详情200822.WangH.LiH.XueB查看详情200523.DaiSY.WengJ.SuiYF查看详情200424.WangN.LinH.LiJB查看详情2006(11)25.WangN.LinH.LiJB查看详情2006(2)26.ZhangLZ.LinH.WangN查看详情2007(1-2)27.WangWL.LinH.LiJB查看详情2008(2)28.WangN.LinH.LiJB查看详情2007(2)29.CuiB.LinH.LiJB查看详情200830.LiXin.LinHong.LiJianbao查看详情200831.LiX.LinH.LiJB查看详情200832.LinHong.LiXin.LiuYizhu查看详情2009(1-3)33.WangN.LinH.LiX查看详情2006(19)34.WangN.LinH.LiX查看详情2006相似文献(10条)1.学位论文赵丽凤新型聚苯撑乙烯的设计、合成与性能2009有机光伏薄膜电池在近年来受到了广泛的关注。本文简单的介绍了有机光伏薄膜电池的发展、原理、器件、材料以及发展瓶颈。由于聚苯撑乙烯衍生物（PPVs）材料有商业化前景的光电材料，本论文的总体目标为设计合成可溶、高效、稳定的新型PPV型聚合物有机光电材料并探讨其光电性能。具体研究内容如下：1.设计了两个主链含苯环和噻吩的聚合物（P1、P2）。结构上引入硝基、氰基，聚合以Wittig反应进行。但是在合成过程中并未得到理想的聚合物，只得到一些合成中间单体。2.本文中聚合物P3-P5是均四苄溴与2-甲氧基-5-（2’-乙基己氧基）-1，4-二氯甲苯的共聚物，两者投料的摩尔比分别为x：y=1：2；1：4；1：6。聚合物的结构得到1H-NMR和元素分析结果的确证。通过热重分析（TGA）可知，三种PPV的热分解温度比较高，分别为371.7、386.6和391.8℃。P3-P5氯仿溶液的最大紫外吸收波长分别为501、501和507nm，固态薄膜的最大紫外吸收分别为527、527和544nm，固态紫外吸收比液态紫外吸收分别红移26、26和37nm。P3、P4和P5氯仿溶液的最大荧光发射波长均为560、560和566nm，固态薄膜荧光发射波长分别为572、600和593nm，固态薄膜荧光发射波长比液态分别红移12、40和27nm。所合成的聚合物具有明显荧光特征，适合于光电材料的要求。3.本文合成了一类超支化核中含硝基的聚苯撑乙烯P6-P8，并对其性能进行了表征。通过热重分析（TGA）可知，三种PPV的热分解温度较高。P6-P8在极稀的氯仿溶液的最大紫外吸收波长分别为474、486和498nm，固态薄膜的最大紫外吸收分别为495、525和536nm，P6-P8固态紫外吸收比液态紫外吸收分别红移21、39和38nm.。P6-P8氯仿溶液的最大荧光发射波长均为536、537和565nm，固态薄膜荧光发射波长分别为550、566和586nm，固态薄膜荧光发射波长比液态分别红移14、29和21nm。这类聚合物的吸收范围很宽，能隙较窄，适合于太阳能电池对活性层的要求。4.本文合成了一个非超支化核中含硝基的聚苯撑乙烯P9，并对其性能进行了表征。通过热重分析（TGA）可知，该聚合物的热分解温度为337.1℃。P9氯仿溶液的最大紫外吸收波长488nm，固态薄膜的最大紫外吸收分别为503nm，固态紫外吸收比液态紫外吸收分别红移15nm。P9氯仿溶液的最大荧光发射波长为561nm，固态薄膜最大荧光发射波长为603nm，固态薄膜荧光发射波长比液态红移42nm。这种材料适合于光电材料的要求。2.会议论文王林申.张德贤.陶科.薛颖.姜元建.赵敬芳微晶硅薄膜太阳能电池的研究进展2008硅薄膜太阳电池技术是光伏领域最具低成本优势的光伏技术,目前已成为各国光伏计划支持的重点。相比于非晶硅电池,相变区的微品硅薄膜太阳电池几乎没有光致衰退,且具有良好的长波段光谱响应特性,可以和非晶硅薄膜电池相结合制备成叠层电池。而当电池衬底使用柔性薄膜材料后,薄膜电池的研制工艺技术更具有特殊性。本文回顾了硅基薄膜电池的研究历史,重点关注于微晶硅薄膜电池的研究进展以及制备在柔性衬底上电池的特殊性。3.期刊论文王慧.邵竹峰太阳能电池概述-中国建材科技2008,17(6)太阳能被列为清洁、高效能源而得到世界各国学者的重视,中国也不例外,国内目前的大量的太阳能电池企业极大地促进了国内太阳能电池技术的发展与成熟.基于光电效应,根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:硅基太阳能电池和多元化合物薄膜电池.随之研究的深入,多元化合物薄膜电池高光电转换效率且成本较低的优势必将成为太阳能电池市场的主导者.4.学位论文崔洪涛在升级冶金级硅衬底上用ECR-PECVD沉积多晶硅薄膜2007尽管目前光伏电池市场85％以上仍被体硅太阳能电池所占据，并且其组件也正在变得更便宜以及更高效，然而价格因素仍然是其发展的重要障碍，而一半以上的价格又源于其基片。基片的制备既耗材料又耗能源，降价空间很小，又由于当前能源紧缺的状态，这一问题将会被放大。薄膜电池技术由于耗材料较少，相应的耗能也少，同时由于可以大面积沉积等，薄膜电池有望在不久的将来逐步取代体硅电池而转移到工业生产中。2004年，欧盟5个晶体硅薄膜研究开发项目组提出了一项规划，该规划认为“外延组件等价物”是最接近于工业实际的晶体硅薄膜技术路线。“外延组件等价物”即外延沉积硅层到低成本硅片上。由于其电池结构与传统体硅电池类似，因而该技术路线仅需一步硅外延，其余工艺路线可与现在大部分工业生产电池的设备技术兼容，有利于降低成本。国外研究者已经在单晶硅及高质量多晶硅衬底(籽晶层)上用ECR-PECVD作了初步尝试。然而迄今为止，未有在低成本硅上用ECR-PECVD方法外延沉积硅层的相关报道。国内也曾有过在颗粒硅带上用射频PECVD沉积薄膜的尝试，认为：颗粒硅带用PECVD不易结晶，PECVD不适合沉积多晶硅薄膜。本文首次采用电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积方法(ECR-PECVD)在175℃低温下在升级冶金级硅上沉积出了优质多晶硅薄膜；探讨了各可控工艺参数及其相互作用对多晶硅薄膜质量的影响并提出了自己的假设，最后通过实验验证了这一假设。具体内容及相关结论如下：1)作者通过EPMA、SEM、XRD、表面轮廓仪深入剖析了原始升级冶金级硅片，了解了其纯度，杂质含量情况，表面形貌，晶粒大小、取向，以及表面粗糙度。同时对清洗工艺进行了探索，认为cp133清洗效果最好。在此基础上，通过正交试验作者成功的在该种衬底上沉积得到晶态石英薄膜。并通过试验数据分析认为功率与流量比(F(O,2)/F(SiH,4))的组合是决定薄膜质量的因素，其作用远大于独立的各个因素。2)通过对整个薄膜制备理论的各个过程、阶段的深入剖析，本文在升级冶金级硅衬底上用ECR-PECVD沉积多晶硅薄膜方面做了开创性的摸索工作。通过正交试验分析得出结论：功率与流量比(Fr-F(H,2)/F(SiH,4))的组合决定薄膜质量优劣，从单个因素来看，功率对薄膜质量影响最大，流量比次之，温度对薄膜质量的影响相对不明显。3)基于对高速沉积的追求，以及了解温度、流量比的相互作用，设计了新一轮试验，在高压1Pa(相对于本系统)，固定功率为600w探讨温度、流量比的交互作用。发现特定温度下有特定的最佳流量比；随温度降低该最佳流量比变小；同时结晶质量随温度降低变好；认为在此高压下二次气相反应不容忽视，这是使薄膜质量下降的一个重要原因，温度通过热激活对表面反应动力学产生重要影响。多数薄膜体现出(111)强织构现象，作者认为是一种孪晶辅助生长模式。高温长时间沉积，O、C扩散不容忽视。基于对初步验证试验的分析认为，低压条件下容易得到更高质量的薄膜。4)基于外延高质量薄膜的追求，尝试在低压低温固定为175℃条件下沉积多晶硅薄膜。在此温度下成功得到高质量准外延薄膜。并发现每一气压都对应着一个最佳流量比：0.16Pa对应10/5；0.4Pa对应10/6.8。随气压升高该最佳流量比降低。5)基于对上述试验结果的分析，为给试验结果以更合理的解释，作者对沉积过程的各可控工艺参数进行了细致的分析和总结，并由此提出假设，将薄膜制备过程分为两个连续的阶段：气相反应及表面反应。假设：气相反应决定薄膜质量，某功率条件对应一最佳气压条件。在该气压条件下，气相反应过程又由功率与流量比的组合搭配决定。这两者的匹配可在低温下制备高质量薄膜；高温最佳工艺条件对应较低的薄膜质量。6)作者通过试验两组沉积试验及对试验的分析验证了上述假设。并通过Langmuir探针测各工艺参数下电子数密度的方法进一步肯定了这个假设。5.会议论文张厚兴.黄勇.李海峰.万之坚.张立明薄膜太阳能电池的研究进展第二代薄膜电池有希望能大幅度降低电池的成本,真正实现太阳能电池的大规模应用.本文详细介绍了第二代薄膜电池的分类、制备工艺以及研究现状等.6.会议论文万之坚.李海峰.黄勇.张厚兴.张立明.许颖.王文静陶瓷衬底多晶硅薄膜太阳能电池工艺为了大幅度降低成本,真正实现太阳能电池的大规模应用,设计出一种新颖的薄膜电池,即在廉价的陶瓷衬底上沉积多晶硅薄膜制作的太阳电池.本文介绍了制作这一电池的完整工艺流程,摸索出合适的工艺参数,解决了在异质衬底上生长大晶粒多晶硅薄膜和表面电极引出的问题,实验取得了令人满意的结果.7.会议论文朱立汀皮秒激光在薄膜太阳能电池加工中的应用2009皮秒激光已经越来多地应用到精细加工的各个领域.在薄膜太阳能电池加工中，皮秒激光有着巨大的应用价值.其超短脉冲，高重复频率的特性，能满足高质量高速度的加工，将逐步取代现有的纳秒激光加工技术.8.期刊论文张旭鹏.杨胜文.张金玲非晶硅薄膜电池应用及前景分析-光源与照明2010,(1)通过详细阐述非晶硅薄膜电池的结构和优点,论证了非晶硅薄膜电池具有的广阔应用前景,尤其在遮阳、中空光伏组件中的应用具有明显的优势,其对可再生能源的发展有着积极的推动作用.