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oe1(光电查) - 科学论文

14 条数据
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  • p型CuGaO?介孔薄膜中铜空位的证据与影响

    摘要： 通过水热法合成了铜铁矿型CuGaO?纳米晶体，并将其作为介孔薄膜进行了光谱和电化学表征。二维粉末X射线衍射显示(00l)晶面峰增强，表明纳米晶体在薄膜结构中呈现择优取向。研究考察了低温（100-300°C）与高温退火条件（氧气和/或氩气氛围）对薄膜电化学性能的影响。循环伏安法显示非法拉第电流随退火温度升高而增大，并呈现准可逆氧化还原特征（E1/2=0.1V vs Fc+1/0），该特征归因于表面缺陷相关的Cu2?/Cu?氧化还原对。X射线光电子能谱与能量色散谱证实存在Cu2?表面缺陷及铜空位。电化学阻抗谱表明CuGaO?薄膜具有高导电性（σ≈10??Ω?1cm?1），这与铜空位诱导的大量空穴载流子密度相符。本文讨论了合成方法、薄膜制备工艺及退火条件对表面缺陷与高空穴密度的关键影响。此类缺陷在铜铁矿型CuGaO?中的普遍存在，将显著影响该材料作为太阳能电池空穴传输层的应用。

    关键词： p型金属氧化物、德哈福赛特结构、空穴传输、异质结太阳能电池、氧化亚铜镓

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 氢在调控背发射极硅异质结太阳能电池a-Si:H/c-Si界面钝化及能带排列中的作用

    摘要： 提升本征氢化非晶硅(a-Si:H(i))薄膜的接触特性对实现高效硅异质结(SHJ)太阳能电池至关重要。本研究采用热丝化学气相沉积(HWCVD)技术，通过调节氢稀释比例来优化a-Si:H(i)薄膜的微观结构，以应用于背发射极SHJ太阳能电池。研究发现：低稀释比下高氢含量伴随的高价带偏移会降低填充因子(FF)；而高稀释比时与外延生长相关的高界面缺陷密度则同时导致FF和开路电压(VOC)恶化。特别值得注意的是，中等稀释比制备的最致密薄膜具有最紧密的结构，其氢主要以孤立态而非团簇态存在。最终，采用优化后的a-Si:H(i)层使SHJ太阳能电池效率高达22.5%，这归因于FF的显著提升——该提升源自a-Si:H(i)/c-Si界面钝化质量的改善及合理的能带排列。本研究清晰揭示了SHJ器件参数与a-Si:H(i)/c-Si界面特性之间的关联，可为追求高效SHJ太阳能电池的a-Si:H钝化层设计提供指导。

    关键词： 热丝化学气相沉积（HWCVD）、氢稀释、异质结太阳能电池（SHJ）、氢化非晶硅本征层（a-Si:H(i)）、钝化、能带排列

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 超薄n型WS2/p型c-Si异质结太阳能电池优化的数值模拟

    摘要： 近期，超薄二硫化钨（WS2）因其优异的光电特性成为太阳能电池材料研究的热点之一。本研究采用AFORS-HET 2.5软件在AM1.5条件下模拟n型WS2/p型c-Si异质结太阳能电池结构，旨在通过仿真寻找提升该类电池性能的优化方案。通过对WS2层与Si层参数的优化，我们获得了20.57%的最大光电转换效率。随后研究了ITO功函数及界面态对电池性能的影响，发现选择合适的ITO功函数并降低界面缺陷密度可进一步提升电池性能。结果表明超薄WS2是极具应用前景的太阳能电池光伏材料。

    关键词： 功函数、异质结太阳能电池、数值模拟、二硫化钨、界面态

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过调控ZnO纳米结构形貌提升Al/ZnO/p-Si/Al异质结太阳能电池的功率转换效率

    摘要： 本文提出一种经济高效的溶胶-凝胶法合成ZnO纳米结构，用于制备Al/ZnO/p-Si/Al异质结太阳能电池。研究者在p型硅表面生长晶态ZnO纳米结构，并分别在300°C、400°C和500°C温度下退火以适配异质结太阳能电池应用。XRD与SEM成像证实，获得均匀晶态纳米结构的最优退火温度为500°C。紫外-可见光谱分析表明，该ZnO纳米结构层在可见光波段具有高透射率，其直接带隙为3.26-3.28 eV。由于退火温度升高促使ZnO形成增大表面积的晶态纳米结构，Al/ZnO/p-Si/Al太阳能电池的功率转换效率从1.06%提升至2.22%。在AM 1.5光照条件下通过电流-电压(I-V)测试测得最优短路电流(Isc)和开路电压(Voc)分别为9.97 mA和460 mV。

    关键词： 功率转换效率、溶胶-凝胶法、退火温度、异质结太阳能电池、氧化锌纳米结构

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过热蒸发和后退火制备的未掺杂p型BaSi?发射极，用于晶体硅异质结太阳能电池

    摘要： 采用简单制备方法（即对热蒸发法制备的未掺杂n型BaSi2进行退火处理），制备了具有不同BaSi2厚度（dBaSi2，20-100纳米）的p型BaSi2/n型晶体硅（p-BaSi2/n-Si）异质结太阳能电池。随着dBaSi2减小，由于p-BaSi2中寄生吸收减少，短路电流密度增加；而开路电压和填充因子因漏电流增大而降低。结果表明，dBaSi2=80纳米的太阳能电池展现出最高转换效率。

    关键词： 退火后处理、BaSi2、p型发射极、异质结太阳能电池、热蒸发

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 后发射极硅异质结太阳能电池综述

    摘要： 这项综合性研究详细介绍了背发射极硅异质结太阳能电池的演变过程。由于多种原因，背面为p型的硅异质结（SHJ）太阳能电池日益受到关注。首先，受限于p型氢化非晶硅层，其优化程度无法超越n型，且前表面的电子积累使得采用n型硅片能确保横向电流传输。其次，相比p型硅片，能生长出更优质的薄型n型纳米晶硅（氧化物）接触层，从而为结构设计提供更大自由度。由于电池采用横向传输，前表面透明导电氧化物（TCO）层的光学特性得以凸显，且多数载流子通过硅衬底传输。对于背发射极结构，TCO层可灵活调整以降低TCO/a-Si:H(p)间的接触电阻。通过这种工艺制备的SHJ背发射极太阳能电池实现了更高程度的优化，其整体效率达到23.46%。

    关键词： 异质结太阳能电池，横向传输，背面发射极，透明导电氧化物

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 银纳米线桥接石墨烯薄膜的制备及其在异质结太阳能电池中的应用

    摘要： 本研究致力于进一步提升基于石墨烯薄膜的异质结太阳能电池性能?？⒘艘恢纸豪旆ㄖ票敢擅紫?石墨烯复合薄膜（Ag NWs/G），随后将银纳米线叠加于单层石墨烯上作为太阳能电池的上电极。正如预期，这种组合充分利用了银纳米线的高载流子浓度和石墨烯的高载流子迁移率，获得了兼具高导电性与高透光率的Ag NWs/G复合薄膜。拉曼光谱表征验证了石墨烯薄膜的典型特征，并揭示了银纳米线对石墨烯薄膜的影响——其能有效降低石墨烯薄膜的电阻率，从而解决载流子复合问题。在未使用任何抗反射涂层的情况下，基于Ag NWs/G薄膜的太阳能电池实现了8.74%的转换效率。研究探讨了Ag NWs/G薄膜在太阳能电池中的改性作用，证实银纳米线的叠加能显著促进电流传输。总体而言，这种兼具高透光率与低方阻特性的Ag NWs/G复合薄膜更适合作为透明电极及功能层。

    关键词： 浸渍拉伸法，银纳米线/石墨烯复合薄膜，多功能性，异质结太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于硫属化合物/p-Si异质结太阳能电池的电子传输层In<sub>3–x</sub>Se<sub>4</sub>的电子结构

    摘要： 本文采用剑桥系列全能量包（CASTEP）进行密度泛函理论计算，研究了新报道的In3?xSe4化合物的电子和光学性质。计算获得的结构参数与现有实验数据吻合良好，表明其结构稳定性。在In3?xSe4（x=0、0.11和0.22）的能带结构中，费米能级（EF）穿过导带中的多个能带，表明该化合物具有n型类金属特性。而In3?xSe4（x=1/3）的能带结构则呈现带隙约0.2 eV的半导体特性。In3Se4中观察到Se 4s、Se 4p与In 5s、In 5p轨道的强杂化，β-In2Se3化合物中则存在Se 4p与In 5p轨道的杂化。DOS计算证实，In 5s、In 5p和Se 4s、Se 4p轨道的色散是In3Se4导电性的成因。此外，基于电子电荷密度图分析了In3?xSe4材料的键合本质，In3Se4中的类电子费米面证实了该化合物的单能带特性。通过Solar Cell Capacitance Simulator（SCAPS）-1D软件结合In3?xSe4薄膜实验数据，计算了In3?xSe4/p-Si异质结太阳能电池的效率。研究不同物理参数对光伏性能的影响以获得最高电池效率，优化后电池功率转换效率达22.63%，对应开路电压0.703 V、短路电流密度38.53 mA/cm2、填充因子83.48%。这些理论预测表明In3?xSe4二维化合物在不久的将来具有利用太阳能的广阔应用前景。

    关键词： 电子性质、密度泛函理论、光学性质、异质结太阳能电池、In3?xSe4

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 氧化态对硅异质结太阳能电池中反应磁控溅射空穴选择性WO<sub>x</sub>接触光伏特性的影响

    摘要： WOx的化学计量值x（即其氧化态）对提升空穴选择性接触异质结硅太阳能电池的性能至关重要。然而，采用传统蒸发法调控薄膜氧化态具有挑战性。本研究通过模拟分析了x值对器件中空穴选择性接触导致的短路电流(Jsc)损失的影响。相较于WOx层厚度，x值在最小化Jsc损失方面具有更关键的作用。基于模拟结果，采用反应磁控溅射法制备了具有可调x值（从而调控氧化态）的空穴选择性WOx接触的WOx/c-Si异质结太阳能电池?？返缪?Voc)与Jsc随x值的变化关系呈现相似趋势。实验测得当x值从2.72增至2.77时，Jsc从34.7 mA/cm2提升至36.6 mA/cm2，该结果与模拟相符。但填充因子(FF)随x值增加而降低，这是由于WOx电导率下降所致。要同时实现高Voc、Jsc和FF，必须使氧化态和薄膜电导率尽可能高。最低x值对应的太阳能电池效率为13.3%。

    关键词： 当前损耗、氧化钨、空穴选择性接触、异质结太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 具有TCO减反射膜的异质结太阳能电池结构的抗辐射性能研究

    摘要： 采用PECVD技术，以硅烷(SiH4)、甲烷(CH4)、氢气(H2)和磷化氢(PH3，2 vol.%溶于H2)为前驱体气体，在不同沉积条件下于p型Si(100)晶圆上制备了作为异质结结构发射极的磷掺杂碳化硅薄膜。随后通过射频磁控溅射在不同磷掺杂非晶碳化硅氢(a-SiC:H(n))薄膜表面沉积ITO或IZO透明导电氧化物薄膜。在室温下对样品结构进行总注量5×1011 cm?2的Xe离子辐照。研究了磷浓度及透明导电氧化物类型的影响。通过分析复阻抗谱，深入探究了辐照对样品电物理特性的影响机制。

    关键词： Xe离子辐照、射频磁控溅射、TCO减反射膜、抗辐射性、阻抗谱、异质结太阳能电池、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）

    更新于2025-09-19 17:13:59