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基于Cu(In, Ga)Se2薄膜层的太阳能电池
摘要： 本文展示了硒化铜镓铟（Cu(In,Ga)Se?）太阳能电池的光谱特性、暗态电流-电压特性及光照负载特性的实验研究结果。通过光谱、光电及暗态电流-电压特性，确定了光活性半导体层Cu(In,Ga)Se?的主要基本参数，包括带隙宽度、层电阻率、平衡多数载流子浓度、少数载流子寿命以及非平衡少数载流子的迁移率与寿命乘积（μnτn）?；诙圆煌舴涔β剩?0-1000 W/m2）下光照负载电流-电压特性的分析，确定了p-n结的主要参数、非理想因子及反向二极管饱和电流值；证实了在所研究太阳辐射范围内存在以扩散机制为主的载流子光生机制，其中光活性层内的载流子复合效应影响甚微。研究发现，在实际太阳光照条件（Prad=50-1000 W/m2）下，太阳能电池的输出参数——短路电流、开路电压及最大输出功率均随Prad增大而提升。光照电流-电压特性的填充因子（FF）在Prad≈200 W/m2时达到最大值，而转换效率则在Prad≈600 W/m2时取得峰值。观测到的FF与效率变化规律可通过串联电阻（Rser）和并联电阻（Rsh）随Prad的变化关系解释。为使基于Cu(In,Ga)Se?薄膜层的太阳能电池在高辐射与低太阳辐射条件下均保持高效能，需确保Rser随Prad降低且Rsh不随Prad改变。
关键词： 光活性薄膜层、串联电阻、太阳能电池、铜铟镓硒（Cu(In, Ga)Se?）、填充因子、短路电流、太阳辐射功率、光电流-电压特性、效率、开路电压、分流电阻
更新于2025-09-16 10:30:52
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无氟化铯与含氟化铯处理的铜铟镓硒太阳能电池的质子辐照及光照退火效应
摘要： 多项研究已针对未经碱金属处理的铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池进行质子辐照实验，但关于碱金属处理后CIGS太阳能电池的类似效应几乎未见报道?；诖?，本研究探究了无氟化铯（CsF-free）与经CsF处理的CIGS太阳能电池在光照条件下的质子辐照及退火效应。两类电池在质子辐照后均出现性能退化，外量子效率测试显示长波段响应明显下降。实验数据通过模拟拟合表明：高注量质子辐照导致的性能退化更为显著。电容-电压测试揭示质子辐照后耗尽区展宽，这是净载流子浓度降低所致。研究表明低注量质子辐照产生浅能级缺陷，而高注量质子则形成深能级缺陷。值得注意的是，室温存放可使辐照电池部分性能恢复。光照条件下的热退火处理能有效促进低注量辐照电池性能的大幅恢复，而高注量辐照电池仅呈现微弱恢复。
关键词： 铜铟镓硒（Cu(In,Ga)Se2）太阳能电池、氟化铯、热光浸泡处理、质子辐照、退火处理
更新于2025-09-11 14:15:04