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无光刻、无掺杂背接触硅异质结太阳能电池，采用溶液法制备的TiO2作为高效电子选择性层
摘要： 研究了一种无光刻工艺、以无掺杂金属氧化物（二氧化钛和氧化钼）作为载流子选择性传输层的叉指背接触硅异质结（IBC-SHJ）太阳能电池。采用旋涂法、热丝反应升华沉积技术及低成本掩模工艺制备该电池。在非晶硅本征钝化层（a-Si:H(i)）与旋涂二氧化钛层之间插入约2.4纳米厚的二氧化硅层，通过增强a-Si:H(i)/SiOx/TiOx叠层的场效应钝化作用显著提升了电池性能。当以a-Si:H(i)/SiOx/TiOx层叠结构作为电子选择性传输层、a-Si:H(i)/氧化钼作为空穴选择性传输层、氧化钨作为减反射层时，这种无光刻和无掺杂的IBC-SHJ器件实现了20.24%的转换效率。与传统依赖光刻技术和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）实现背面图形化及载流子选择性层的IBC-SHJ器件相比，这种新型IBC-SHJ太阳电池在工艺简化方面具有显著优势。
关键词： 异质结、无掺杂、背接触、免光刻、钝化
更新于2025-09-23 15:19:57
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Cd1?xZnxTe/硅串联太阳能电池的光电联合优化
摘要： 虽然单结太阳能电池的基本极限已经确定，但串联结构是突破这些极限的有前景方法之一。CdTe是顶电池吸收层的候选材料之一，因为CdTe光伏技术具有显著优势：稳定性高、性能优异且成本相对较低。此外，通过引入锌等元素（形成Cd1?xZnxTe合金）可调节CdTe带隙，从而满足串联器件肖克利-奎伊瑟极限的设计要求。近期，叉指背接触（IBC）硅太阳能电池创下了效率纪录，使其成为后电池的理想选择。本研究对Cd1?xZnxTe/IBC硅串联结构进行了光学与电学联合优化，分析了光/电损耗机制并对各功能层进行优化，探讨了替代电子传输层和透明导电电极方案以提升顶电池及串联整体效率。
关键词： ??化锌，背接触（IBC）硅电池，晶体硅，光伏电池，碲化镉，叠层电池，碲锌镉
更新于2025-09-23 15:19:57
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不同氧含量的溅射MoOx薄膜特性及其在CdTe太阳能电池中作为背接触的应用
摘要： 通过溅射法成功制备了不同成分的透明MoOx薄膜，并系统研究了氧含量对MoOx薄膜化学计量比、缺陷态、功函数以及电学和光学性能的影响。随后将这些薄膜用作碲化镉太阳能电池的背接触缓冲层。与采用金背接触的CdTe太阳能电池相比，使用MoOx缓冲层的电池性能出现下降。研究表明这种性能退化是由CdTe表面氧化、较大的价带偏移量以及不足的功函数共同导致的。最终通过优化背接触结构，形成CuCl/MoOx/ITO复合背接触，将电池效率提升至11.8%。本研究展示了制备不同氧浓度MoOx薄膜的可行方法，该方法可便捷应用于多种其他薄膜太阳能电池，并为双面器件的制备及性能优化提供了重要参考。
关键词： 背接触、碲化镉太阳能电池、氧化钼、磁控溅射
更新于2025-09-23 15:19:57
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不同结构未封装CdS/CdTe太阳能电池的稳定性研究
摘要： 本研究依据国际电工委员会IEC 61215-2016标准，考察了不同结构未封装CdTe太阳能电池的稳定性。针对FTO/CdS/CdTe/Au、FTO/CdS/CdTe/背接触层/Au及FTO/MZO/CdS/CdTe/背接触层/Au三种结构的CdS/CdTe太阳能电池，分别进行了-40°C至+85°C的热循环测试与24小时温度循环测试。通过光/暗态I-V特性曲线及C-V特性曲线，分析了热老化实验前后电池性能的变化。结果表明：不同结构电池在热老化前后的性能衰减存在显著差异。其中无背接触层(BC)的器件性能退化最为严重，经热循环后效率下降25.12%，且在正向偏压超过开路电压时出现明显的电流滚降现象；而具有背接触层的对比电池效率仅降低约16.80%，且滚降现象不明显。此外，采用FTO/MZO优化前接触层的器件展现出显著提升的热稳定性。值得注意的是，与开路电压(Voc)和填充因子相比，载流子浓度相关的短路电流密度变化相对较小。所有结果表明：高效的背接触层与优化的前电极是实现CdS/CdTe太阳能电池高稳定性的必备结构要素。
关键词： 前电极、热循环、背接触、CdS/CdTe太阳能电池、稳定性
更新于2025-09-19 17:13:59
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背接触钙钛矿太阳能电池架构的优化分析
摘要： 最近有报道称，具有背接触结构的钙钛矿太阳能电池中载流子具有12微米的良好扩散长度，这被视为提高电池光电转换效率（PCE）的创新方法?；诟檬笛楸ǖ溃疚南晗讣扑懔吮辰哟ソ峁垢祁芽筇裟艿绯刂泄馍亓髯拥睦┥⒂肫乒?，并进一步分析了载流子扩散长度、几何尺寸、背接触埋栅位置及电池结构对性能的影响。结果表明：在相同材料参数条件下，改进型背接触钙钛矿太阳能电池的PCE优于已报道的背接触结构电池和传统p-i-n结构电池。优化参数后的改进型背接触钙钛矿太阳能电池实现了28.27%的PCE。
关键词： 钙钛矿，背接触，扩散长度，太阳能电池
更新于2025-09-19 17:13:59
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背接触钙钛矿太阳能电池的光学设计与优化
摘要： 叉指背接触（IBC）结构已在硅太阳能电池（SCs）中成功应用于优化光捕获，但在钙钛矿太阳能电池（PSCs）中应用较少。为充分挖掘IBC PSCs的潜力，我们通过数值模拟研究了此类IBC PSCs的光电性能，设计了光捕获结构并筛选了功能材料。以实验性准叉指背接触（QIBC）结构为原始模型，通过优化减反射涂层厚度和背面基底材料可提升PSCs的光吸收效率。该QIBC PSC实现了24.03 mA/cm2的最大光电流密度，比传统三明治结构PSC高出4.19 mA/cm2。通过分析钙钛矿层的吸收光谱和截面电场分布，阐明了QIBC结构的增强光捕获效应。相较于三明治结构PSC，该结构在钙钛矿薄膜厚度、带隙及入射角的大范围变化下仍能保持优异光学特性。更重要的是，近似电学模拟揭示了内部量子效率、钙钛矿载流子扩散长度与电极指间距的关系。这些模拟结果可为开发高效IBC PSCs提供理论指导。
关键词： 数值模拟、光学设计、钙钛矿太阳能电池、背接触
更新于2025-09-16 10:30:52
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透明导电氧化物与钼衬底上Cu2ZnSnSe4太阳能电池生长的对比研究
摘要： 通过共溅射后硒化处理，在镀有钼和透明导电氧化物（TCO）的钠钙玻璃衬底（如ZnO:Al和SnO2:F（FTO））上合成了Cu2ZnSnSe4（CZTSe）薄膜。本研究旨在探究TCO衬底对CZTSe生长、背面接触反应及太阳能电池电学性能的影响。结果表明，CZTSe的形貌受TCO背面接触影响。研究发现TCO能阻隔钠钙玻璃中的钠向CZTSe扩散，因此退火过程中较低的钠掺入量可解释不同TCO衬底上沉积CZTSe的晶粒尺寸差异。此外，证实了TCO与CZTSe间存在影响界面的化学反应。虽然钼衬底沉积的CZTSe基太阳能电池效率达8%，但FTO衬底沉积的电池效率降至2.3%，这归因于CZTSe/FTO界面形成的ZnO二次相导致背面接触处发生复合。
关键词： Cu2ZnSnSe4、背接触、钠扩散、透明导电氧化物、太阳能电池
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于纳米柱的CdS/CdTe太阳能电池器件模拟
摘要： 基于纳米柱的n-CdS/p-CdTe太阳能电池已通过TCAD器件仿真软件SILVACO进行模拟。两个电极均位于器件同一平面及背面。详细研究表明，与等效平面p-n结器件相比，该设计在关键参数提取方面有显著提升。此外，纳米柱对载流子的有效收集也改善了最大输出功率、填充因子和转换效率等关键参数。随着纳米柱高度的增加，这些关键参数也进一步优化。
关键词： TCAD模拟器、纳米柱、制造、背接触、CdS/CdTe太阳能电池、平面结构
更新于2025-09-12 10:27:22
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双面叉指背接触（IBC）晶体硅太阳能电池内量子效率的研究
摘要： 本文利用内量子效率（IQE）成像系统研究了n型双面叉指背接触晶体硅太阳能电池的内量子效率特性。在电池结构中，发射极和背面?。˙SF）区域上方分别观测到高、低IQE值。由于电遮蔽损耗，BSF汇流条上方的IQE值急剧下降。不同波长下的线扫描剖面图显示了IQE值的详细分布情况。IQE值不仅随发射极与BSF区域的差异而显著变化，还受背面结构（如电极宽度及发射极与BSF区域间距）影响。另一方面，通过提高背面光吸收率，950纳米以上的IQE光谱得到改善。组件封装后，短波长区域的IQE光谱显著降低。研究分别获取了电池正反两面的IQE特性，正反面光照下短路电流的差异主要源于BSF区域的光学遮蔽损耗与载流子复合损耗。要实现高电池效率，必须改善BSF区域的钝化特性并优化电极设计。
关键词： 背接触、内量子效率、硅太阳能电池
更新于2025-09-12 10:27:22
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具有混合电极结构的钙钛矿太阳能电池
摘要： 本研究展示了一种具有新型混合电极结构的钙钛矿太阳能电池（PSCs），该结构使单个器件既能以垂直（三明治）构型也能以横向（背接触）构型的电极方式运行。通过在预制的背接触PSC器件顶部额外沉积阳极，实现了这种混合结构，最终形成具有三个电极的器件——一个共用电极和两个阳极。针对两种工作模式测试评估了器件性能，并采用半解析模型结合耦合光电模拟来解释实验结果。研究发现，由于接触界面附近本征狭窄的耗尽区，背接触器件结构的电荷收集效率明显低于三明治器件结构。这一发现揭示了这两种架构性能差异的原因。
关键词： 钙钛矿太阳能电池、电荷收集效率、混合电极结构、背接触、三明治构型
更新于2025-09-12 10:27:22