- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
以CuSCN作为背接触层的高效ZMO/CdTe太阳能电池
摘要: 采用氧化锌镁(ZMO)替代传统硫化镉(CdS)可有效降低缓冲层界面复合与寄生光吸收,助力碲化镉(CdTe)太阳能电池光电转换效率突破18%。然而由于ZMO薄膜的大气敏感性,包括氯化镉处理、背接触沉积等对高性能CdTe电池至关重要的后处理工艺成为重大挑战。为充分发挥ZMO缓冲层的潜力,仍需开展大量研究。本文证实硫氰酸铜(CuSCN)作为ZMO/CdTe电池的背接触材料具有多重优势,特别指出以氨水作为CuSCN沉积溶剂在后热处理过程中不会对ZMO层造成损害。通过系统研究退火温度与CuSCN薄膜厚度,最终实现16.7%的冠军效率(开路电压0.857V,短路电流密度26.2mA/cm2,填充因子74.0%)。
关键词: 氧化锌镁,硫氰酸铜,碲化镉,硫氰酸铜
更新于2025-09-23 15:21:01
-
[IEEE 2019第四届电气信息与通信技术国际会议(EICT) - 孟加拉国库尔纳(2019.12.20-2019.12.22)] 2019第四届电气信息与通信技术国际会议(EICT) - 生长温度对CdTe太阳能电池用CdS:O薄膜结构和光学性能的影响
摘要: 富氧硫化镉(CdS:O)被用作高性能碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池的窗口层。本研究报道了生长温度对(CdS:O)层物理性质的影响。通过反应射频磁控溅射法,在1.5%氧气(O2)/氩气(Ar)混合气氛中,以25°C至300°C的衬底温度为变量,在商用钠钙玻璃(SLG)上合成了CdS:O层。采用X射线衍射和紫外-可见光谱分别分析了沉积态CdS:O薄膜的结构和光学特性。XRD图谱显示沉积薄膜具有独特的结构特征:在25-150°C衬底温度范围内呈非晶/半非晶态,200-250°C范围转为多晶态,300°C时又恢复非晶态。透射光谱表明其在可见光波段具有更高的光学透过率,这有助于提升CdTe太阳能电池的光生电流。在1.5% O2/Ar气氛下室温(RT)沉积的CdS:O薄膜带隙较纯Ar环境沉积的CdS薄膜增大了12.50%。此外,1.5% O2/Ar气氛中CdS:O薄膜的带隙随衬底温度升高而减小。因此得出结论:室温沉积的CdS:O薄膜更适用于CdTe太阳能电池。
关键词: 光学带隙、衬底温度、碲化镉、射频溅射、氧氩比、晶粒尺寸、掺氧硫化镉
更新于2025-09-23 15:21:01
-
低强度对CdTe太阳能电池二极管参数的影响
摘要: 本研究针对低光照强度下的CdS/CdTe太阳能电池展开,其中电池#1的并联电阻超过100,000 Ω·cm2,电池#2的并联电阻高于1000 Ω·cm2。通过将0-100 mW/cm?2光照强度划分为多个小区间进行J-V测试(假设各区间内二极管参数恒定),采用解析法提取各区间的二极管参数(包括串联电阻、并联电阻、反向饱和电流密度及理想因子),进而揭示二极管参数随辐照强度下降的变化规律。结合基础理论、文献报道与实验验证,分析了电池性能偏差的产生机制:对于并联电阻较高(对应陷阱较少)的电池#1,其并联电阻随辐照减弱呈上升趋势,理想因子n与反向饱和电流密度J?因复合与载流子贡献在辐照降低时升高且低辐照下基本稳定,串联电阻Rs因CdTe吸收层电阻效应随辐照减弱略有增加;而对于并联电阻较低(对应陷阱较多)的电池#2,其并联电阻仅在捕获载流子减少时随辐照强度下降急剧上升,串联电阻Rs同样平稳上升,理想因子n与J?则因复合机制转变随辐照减弱而降低。需特别指出,串联电阻Rs的变化比传统短路微分倒数近似更为平缓,并联电阻Rsh的分布具有多样性,采用各强度区间的平均Rsh值可有效反映其变化趋势。
关键词: 太阳能电池,碲化镉,低强度
更新于2025-09-23 15:21:01
-
吖啶黄与CdTe量子点之间的荧光共振能量转移(FRET)
摘要: 本报告研究了吖啶黄(Acf)与碲化镉(CdTe)量子点之间的荧光共振能量转移。碲化镉量子点采用水热法合成。光谱表征表明形成了以吖啶黄(AcF)为供体、CdTe量子点为受体的FRET对,其能量转移效率为39.5%。
关键词: 量子点、X射线衍射、碲化镉、荧光共振能量转移
更新于2025-09-23 15:21:01
-
用于材料表面功能化的CdTe/CdS量子点结合肽的筛选与表征
摘要: 量子点(QDs)因其独特的光物理特性成为极具前景的纳米材料。为使其适用于生物领域,通常需要将颗粒表面与抗体等生物分子偶联。本研究从噬菌体展示文库中筛选出CdTe/CdS量子点结合肽作为简便且生物相容的量子点修饰连接子。在五个候选量子点结合肽中,基于两条高亲和力肽设计的系列截短肽通过阵列结合实验评估了其功能核心序列与特性。将这些分离的短肽(PWSLNR和SGVYK)与抗体结合肽(NKFRGKYK)连接后,形成可通过抗体实现量子点表面功能化的双功能肽。由此,该双功能肽成功介导了抗CD9抗体在CdTe/CdS量子点表面的功能化,并实现了癌细胞CD9蛋白成像。我们提出的肽段为生物应用中的量子点表面功能化提供了有效载体。
关键词: 表面功能化、量子点、生物成像、肽类、碲化镉/硫化镉、噬菌体展示、抗体偶联
更新于2025-09-23 15:19:57
-
氯化锶(SrCl?)作为氯化镉(CdCl?)处理的环保替代方案,用于碲化镉(CdTe)薄膜太阳能电池应用
摘要: 基于CdTe吸收层的太阳能电池中,CdCl2处理是重要步骤,但CdCl2储量少、有毒且极度危害环境。我们提出以无毒、储量丰富且能提供与薄膜太阳能电池相当效率的氯化锶(SrCl2)作为环保替代材料。本研究采用闭管升华法(CSS)制备CdTe薄膜,通过旋涂法进一步涂覆SrCl2并最终在200°C退火处理。测定了包括晶粒尺寸、位错密度和应变在内的结构特性。结构分析表明薄膜呈具有(111)晶面择优取向的立方闪锌矿结构。SrCl2层的存在使(220)和(311)晶面强度增加,显示材料在(111)择优取向上出现损失而形成多晶结构。SEM表面形貌观察显示SrCl2处理后薄膜均匀性改善且缺陷减少。通过光谱椭偏仪测定了带隙等光学特性,发现光学带隙范围为1.6-1.4 eV且随SrCl2含量增加而减小。电导率测试表明添加第二层后导电性增强。研究表明SrCl2涂层薄膜可作为CdCl2涂层CdTe薄膜的高效、性能相当且环保的替代方案。
关键词: 薄膜太阳能电池,碲化镉,氯化镉涂层,氯化锶涂层
更新于2025-09-23 15:19:57
-
[IEEE 2019年第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 氯活化过程中CdTe薄膜再结晶过程的蒙特卡洛模拟
摘要: 本文研究了CdTe多晶薄膜在氯活化过程中的晶粒生长与取向变化。基于热力学能量准则,采用蒙特卡洛方法结合退火算法对氯活化过程进行了模拟。模拟所得的可视化像素图像与实验结果高度吻合。基于这些结果,提出了用于寻找氯化镉无毒替代物的热力学能量准则,并给出了替代物的预测。
关键词: 蒙特卡洛模拟,氯化镉,碲化镉,氯处理
更新于2025-09-23 15:19:57
-
通过反应共溅射制备稳定的氧化镁锌用于碲化镉基太阳能电池
摘要: 氧化镁锌(MZO)是碲化镉太阳能电池极具前景的前接触材料。由于其带隙大于传统CdS,MZO能减少寄生吸收从而显著提升短路电流密度,同时通过优化镁锌比例还能实现导带偏移的调控优势。虽然MZO已成功应用于CdTe器件,但其稳定性问题备受关注——该问题源于CdTe器件加工环境中氧气的存在,会导致电流密度-电压曲线出现双二极管特性(S型扭结)。本研究报道了反应共溅射沉积的MZO薄膜,经开尔文探针测量显示:这种共溅射MZO薄膜具有优异的稳定性,在6个月周期内表面功函数未出现显著变化。多个研究机构在不同氧气含量的器件加工环境中均实现了约16%的能量转换效率。通过调节薄膜沉积和器件加工参数(特别是优化背接触),这些效率有望进一步提升。
关键词: 稳定性,薄膜光伏,反应溅射,碲化镉,MgxZn1-xO
更新于2025-09-23 15:19:57
-
铋掺杂对CdTe薄膜的影响:太阳能电池吸收层应用中物理性质的热退火演变
摘要: 为降低传统铜掺杂带来的不稳定性及器件退化概率,同时调控所需带隙并减少太阳能电池器件的开路电压损失,本研究报道了铋掺杂CdTe薄膜物理性质演化的研究成果。采用电子束沉积结合空气退火工艺制备了CdTe:Bi 2%合金薄膜。结构分析表明薄膜沿(111)晶面择优生长,经退火后呈现多晶特性。退火处理影响薄膜的吸光度,其中450°C退火样品表现出最大吸光度。电流-电压测试显示线性关系证实薄膜与透明导电氧化物衬底间形成欧姆接触,且电导率随退火过程发生变化。原子力显微镜研究表明(除300°C外)退火导致表面粗糙度增加。研究结果表明,450°C退火处理的CdTe:Bi 2%薄膜优化后的物理特性对提升太阳能电池器件性能具有重要作用。
关键词: 铋掺杂、吸收层、空气退火、薄膜、碲化镉、电子束蒸发
更新于2025-09-23 15:19:57
-
通过气相传输沉积在云母上制备用于柔性太阳能电池的外延CdTe薄膜
摘要: 大多数高质量CdTe薄膜是通过分子束外延或金属有机化学气相沉积的化学键合作用在单晶衬底上外延生长的。由于刚性单晶衬底的限制,这类外延CdTe薄膜很少应用于电子或光电器件。我们通过气相输运沉积工艺,在云母衬底上通过弱界面相互作用实现了高质量CdTe薄膜的外延生长。X射线衍射摇摆曲线中CdTe(111)的半高宽(FWHM)为0.23°,CdTe(111)面内方位角色散的半高宽为0.36°。这种弱界面相互作用使得外延薄膜能从云母衬底转移至其他柔性衬底应用。通过浸没时的水表面张力,外延CdTe薄膜与云母衬底分离后,被转移至柔性SU-8光刻胶衬底用于制备CdTe太阳能电池。我们成功制备了柔性全外延epi-CdS/epi-CdTe太阳能电池,其光电转换效率达9.59%,与poly-CdS/epi-CdTe太阳能电池相比表现出更低的界面缺陷和更高的二极管质量。
关键词: 外延生长、范德华力、气相传输沉积、碲化镉、柔性光伏技术
更新于2025-09-23 15:19:57