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金字塔纹理均匀性及工艺优化对单晶硅太阳能电池的影响
摘要: 为提高单晶硅太阳能电池的光电转换效率,通过模拟分析了金字塔织构均匀性对单晶硅电池缺陷的影响,并采用均匀性系数对金字塔织构的均匀性进行定量表征。通过拟合优化均匀性系数,实现了织构工艺参数的优化。实验中采用1.2%氢氧化钠(NaOH)溶液对四组单晶硅片分别处理不同时间,获得四组织构化单晶硅片并测得其均匀性系数。通过拟合均匀性系数,得到了对应最大均匀性系数的织构工艺参数。实验结果表明:优化后的单晶硅电池获得了具有最大均匀性系数的金字塔织构,同时单晶硅电池反射率达到最小值,光电转换效率达到最大值。该均匀性系数不仅能有效量化金字塔织构的均匀性,还可有效优化织构工艺参数以提高单晶硅电池的光电转换效率。
关键词: 金字塔纹理均匀性、制绒工艺优化、均匀性系数、光电转换效率、单晶硅太阳能电池
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年首届科学与工程及机器人技术进展国际会议(ICASERT) - 孟加拉国达卡(2019.5.3-2019.5.5)] 2019年首届科学与工程及机器人技术进展国际会议(ICASERT) - 层厚度对基于P3HT:PCBM有机太阳能电池功率转换效率的影响
摘要: 近年来,有机太阳能电池因其能以低成本实现最优效率而成为研究热点。本文利用GPVDM软件,分析了基于P3HT:PCBM的太阳能电池在同时改变聚合物和混合层厚度时的功率转换效率。我们的主要目标是找出哪种层的变化能保持更好的功率转换效率输出。经过比较,结果表明:将活性层(P3HT:PCBM)设置为最佳层厚度并改变聚合物(PEDOT:PSS)能获得更好的PCE输出。根据本文两种情况的数据,最高效率为4.50%,此时P3HT:PCBM厚度为2.2×10??米,PEDOT:PSS层厚度为1×10??米。
关键词: PEDOT:PSS、有机太阳能电池、聚合物层、混合层、活性层、光电转换效率(PCE)、P3HT:PCBM
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年首届科学与工程及机器人技术进展国际会议(ICASERT) - 孟加拉国达卡(2019.5.3-2019.5.5)] 2019年首届科学与工程及机器人技术进展国际会议(ICASERT) - 聚光效应对钙钛矿太阳能电池性能的影响:一项细致平衡研究
摘要: 作为钙钛矿材料,甲基碘化铅铵因其柔性、低成本、轻质、薄膜特性及光伏研究领域中的高功率转换能力而日益受到青睐。本研究通过计算手段探究了太阳光聚光强度对甲基碘化铅铵(CH3NH3PbI3)钙钛矿太阳能电池光伏性能的影响。采用密度泛函理论(DFT)计算CH3NH3PbI3的能带结构、带隙及态密度(DOS),并运用细致平衡法分析聚光强度对钙钛矿太阳能电池性能的影响。我们分别计算了AM 1.5 G和AM 1.5 D两种太阳光谱下CH3NH3PbI3太阳能电池的性能参数,在两种光谱条件下均对从无聚光到全聚光的不同太阳聚光强度进行了计算。研究发现,在任何聚光强度下,1.5 G光谱的电池效率均高于1.5 D光谱。这些结果可能对未来钙钛矿太阳能电池研究产生影响。
关键词: 钙钛矿太阳能电池(PSC)、太阳光聚光、光电转换效率(PCE)、密度泛函理论(DFT)、细致平衡极限
更新于2025-09-16 10:30:52
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稀土掺杂CdTe量子点作为量子点敏化太阳能电池敏化剂的研究
摘要: 制备了掺杂钆的碲化镉(Gd:CdTe)量子点敏化工作电极用于量子点敏化太阳能电池(QDSSC)。该制备过程中采用胶体法合成了巯基丁二酸包覆的Gd:CdTe量子点作为敏化剂。通过光学吸收和发射光谱分析检测了所制量子点改善的光学性能。荧光量子产率测量显示10%掺杂比例的Gd:CdTe量子点具有最高67%的量子产率。XRD分析证实了所制量子点具有立方闪锌矿晶体结构,并揭示了掺杂浓度依赖的晶胞参数和晶粒尺寸变化。通过FT-IR研究分析了包覆分子对所制量子点的作用效果。通过J-V特性曲线分析了纯量子点与掺杂量子点的光伏性能提升情况,其中10% Gd:CdTe量子点展现出更优的光伏响应,光电转换效率达到2.24%。
关键词: 光电转换效率,量子点敏化太阳能电池,工作电极,钆掺杂碲化镉,量子点
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用金属硫属化合物的量子点敏化太阳能电池最新进展
摘要: 作为最具前景的第三代光伏器件之一,量子点敏化太阳能电池(QDSCs)因其制备简便、成本低廉及潜在的高效率等优势受到广泛关注。学界通过精确优化材料结构与器件架构,持续致力于提升其光电转换效率(PCEs)与器件稳定性。在QDSCs发展历程中,金属硫化物基半导体作为关键材料发挥着重要作用:既可作为敏化剂捕获太阳光,又能作为对电极(CEs)催化电解液还原反应,还可作为界面修饰层促进电荷传输。本文系统综述了金属硫化物基QDSCs在实际应用中的最新进展,重点从量子点敏化剂、对电极(CEs)及界面修饰层三大功能层面展开。同时概述了这类敏化太阳能电池的基本结构、工作原理及发展简史。最后探讨了采用各类金属硫化物的QDSCs当前面临的挑战与未来发展方向。
关键词: 界面修饰层、光电转换效率、敏化剂、对电极、量子点敏化太阳能电池、金属硫属化合物
更新于2025-09-16 10:30:52
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PbI2在CH3NH3I溶液中的浸泡时间对微结构及钙钛矿太阳能电池性能的影响
摘要: 钙钛矿太阳能电池在短时间内实现了高功率转换效率(PCE)。本研究采用浸涂法制备钙钛矿薄膜(CH3NH3PbI3),通过改变浸渍时间(1、2、3和4分钟)来确定其对微观结构和钙钛矿太阳能电池性能的影响。采用XRD、SEM和UV-Vis对样品进行表征。浸渍1分钟的样品在形貌、光学性能和效率方面表现出最佳结果。该薄膜具有最佳的粒径分布,能隙为3.2 eV,效率为0.91%。
关键词: ETM,钙钛矿,形貌,光电转换效率,浸涂法
更新于2025-09-16 10:30:52
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染料敏化太阳能电池中有机染料功率转换效率的化学计量建?!嫦蛭蠢纯稍偕茉?
摘要: 本研究利用迄今最大的数据集(包含约1200种染料,涵盖7个化学类别)建立了染料敏化太阳能电池(DSSCs)光电转换效率(PCE)的化学计量学模型。为提取提升PCE所需的最优结构特征,我们采用最佳子集选择法衍生的描述符,分别为三苯胺、吩噻嗪、吲哚啉、卟啉、香豆素、咔唑和二苯胺化学类别建立了多个偏最小二乘法(PLS)定量构效关系(QSPR)模型,并基于平均绝对误差(MAE)值从每个数据集中筛选出五个最优模型。通过内部与外部双重验证后,采用"智能共识预测器"工具进行集成预测,以探究多PLS模型的"智能"组合能否提升预测质量。外部数据集的预测结果表明,多数情况下共识模型(CM)优于单一模型(IM)?;谀P头治龇⑾郑航裘芏鸦峁勾俳缱痈叩嫉缧浴⒎枷闶灏犯ㄖ┨迤?、诱导红移并增强吸收的噻吩数量、额外电子供体存在、供电子能力增强、作为共轭延伸单元拓宽吸收的非芳香共轭C(sp2)数量以及高度共轭π体系对PCE具有正向贡献;而降低π-π*局域跃迁倾向的片段、导致染料附着性差的体积/表面积过大及疏水性片段、引发染料水解的RC=N片段、阻碍π电子迁移的空间位阻片段及极性增强片段则对PCE产生负向影响?;谙愣顾厥菁钣臦SPR模型识别的特征,我们设计出十种效率更高的新型香豆素染料(预测PCE达8.93%-10.62%),性能优于现有染料。
关键词: 太阳能电池,光电转换效率,染料,定量构效关系,化学计量学,染料敏化太阳能电池
更新于2025-09-16 10:30:52
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纳米流体冷却提升光伏组件性能:综述研究
摘要: 仅有15-20%的入射太阳能被光伏电池利用,且该比例会因光伏组件温度升高而进一步降低,同时还会缩短光伏组件的使用寿命。为此,人们尝试了多种方法来降低光伏组件的温升,并采用了不同的冷却技术。纳米流体冷却是一种通过提高纳米流体(相对于基础流体)热导率来降低光伏组件温度并增强传热的潜在技术。本文综述了与纳米流体冷却光伏电池相关的实验和数值研究,发现随着基础流体中纳米颗粒浓度的增加,光伏组件背面的传热得到增强;但也有研究表明,传热增强还取决于其他因素,如光伏组件背面的几何结构、纳米颗粒材料、纳米颗粒尺寸、基础流体、环境条件等。本综述还指出了纳米流体存在的诸多问题,如不稳定性、技术难度高、系统成本高昂以及难以找到可行的运行设计方案,这些因素阻碍了纳米流体冷却技术在光伏组件中的商业化应用。
关键词: 光电转换效率、光伏组件冷却、光伏电池、纳米流体冷却
更新于2025-09-16 10:30:52
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一种掺杂Eu3+且嵌入凹锥微结构的降频玻璃,用于提高硅太阳能电池的效率
摘要: 裸单晶硅太阳能电池在AM1.5条件下的平均光电转换效率(PCE)为14.71(±0.03)%。当覆盖未掺杂平板玻璃时,效率降至14.20(±0.005)%;使用5 wt% Eu3?掺杂玻璃时进一步降至14.10(±0.005)%。Eu3?掺杂CPM玻璃在362、381、393、400、413和464 nm处的吸收峰分别与7F0→(5D4, 5G2, 5L6, 5D3)、7F1→5D3和7F0→5D2跃迁激发光谱完全匹配。此外,玻璃表面嵌入凹锥金字塔微结构(CPM)以增强透光率。当5 wt% Eu3?掺杂CPM玻璃覆盖硅太阳能电池时,平均PCE提升至14.61(±0.07)%。与未掺杂平板玻璃相比,PCE净增0.41%,其中0.16%来自CPM结构的陷光效应,Eu3?离子对近紫外(NUV)光的下转换贡献了另外0.25%的增幅。证实该Eu3?掺杂CPM玻璃具有良好的下转换和减反射功能。
关键词: 太阳能电池、光电转换效率、铕离子掺杂玻璃、稀土元素、凹锥微结构
更新于2025-09-12 10:27:22
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采用溶胶-凝胶法制备用于多晶硅太阳能电池的新型无铅银掺杂玻璃熔块
摘要: 采用溶胶-凝胶法制备了一种新型银掺杂玻璃料。氮气吸附-脱附等温线表明该玻璃料具有较大的BET比表面积和较小的粒径,有利于正面接触金属化。当该玻璃料用于多晶硅太阳能电池(pc-Si太阳能电池)的正面接触电极时,其在SiNx层和Si衬底上表现出优异的润湿性和刻蚀效果。使用该制备玻璃料的pc-Si太阳能电池具有更高的光电转换效率(18.2%),比使用传统玻璃料的太阳能电池高0.8%,这是因为该玻璃料会在玻璃层界面产生大量银纳米晶体,促进银电极与n-Si层之间形成优良欧姆接触,从而降低太阳能电池的接触电阻。
关键词: 掺银玻璃料、多晶硅太阳能电池、光电转换效率、溶胶-凝胶法
更新于2025-09-12 10:27:22