非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的光热与电热增效研究
发布时间：2021-04-29 14:33
非晶硅/晶体硅异质结太阳电池（简称HAC电池）具备高效、低衰减、双面进光发电等多项突出优势,具有成为下一代主流太阳电池的前景。近年国外有报道HAC电池在制备完成后进行适当的光热处理可提升其转换效率,但缺乏进一步系统研究,为进一步分析光热作用的规律和机理,我们设计制作了可切换不同波长/强度的LED光源的全电池光热处理实验装置,实验测定它们对HAC电池的作用规律,分析其作用机理。基于所取得的认识进展,提出了 HAC电池的电热增效潜力,并设计制作了全电池电热处理实验装置进行实验检测。主要结论如下:（1）对HAC电池光热处理使用蓝、绿、黄、红四种不同波长的LED光源,均有效率提升。其中红光效果最好,背结结构电池正面入光,加热温度200℃,最大光强等级Ⅳ光热处理10 min,平均效率22.8%的HAC电池增效平均可达0.31%,最高达到0.47%。短波长蓝光过多照射,增效效果会发生衰退,甚至衰减。光热增效主要体现在钝化效果变好导致Voc（open-circuitvoltage）提升以及串联电阻降低导致FF（fill factor）提升。通过参考有关模拟研究,光照可以破坏物理成键方式的Si-H组态...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 光伏产业及晶体硅太阳电池技术的发展概况
1.2 非晶硅/晶体硅异质结太阳电池技术研究进展
1.2.1 HAC太阳电池的基本结构及特点
1.2.2 HAC太阳电池光热处理增效现象与研究进展
1.2.3 本课题研究内容与目的
第2章 HAC太阳电池的LED光热增效研究
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 全尺寸太阳电池光热处理实验装置
2.2.2 检测方法
2.3 光热增效初步实验研究
2.3.1 热处理温度对电池性能的影响研究
2.3.2 不同光入射面对光热增效的影响
2.3.3 LED光热增效稳定性实验研究
2.3.4 光与热作用关系的实验分析
2.4 高强度不同波长LED光热增效研究
2.4.1 光照强度对电池增效的影响分析
2.4.2 不同效率HAC太阳电池的LED光热处理增效研究
2.4.3 LED光源波长对光热增效性能影响批量实验分析
2.4.4 LED光热增效的原因分析
2.5 本章小结
第3章 HAC太阳电池的电热增效研究
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 全尺寸太阳电池电热处理实验装置
3.2.2 检测方法
3.3 结果与分析
3.3.1 恒流模式下电热处理实验研究
3.3.2 电与热作用关系的实验分析
3.3.3 直流电流值对电热增效的影响
3.3.4 电热增效的时间影响分析
3.3.5 不同效率HAC太阳电池的电热增效研究
3.4 本章小结
第4章 结论与展望
4.1 研究结论
4.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]a-Si:H薄膜中SiyHx结构组态的原子模拟研究[J]. 翟世铭,廖黄盛,周耐根,黄海宾,周浪. 物理学报. 2020(07)
[2]电注入退火对多晶硅PERC太阳电池性能的影响[J]. 彭嘉琪,沈鸿烈,魏青竹,倪志春,赵磊,顾浩,王明明. 光子学报. 2019(06)
[3]高效单晶硅太阳电池的最新进展及发展趋势[J]. 陈俊帆,赵生盛,高天,徐玉增,张力,丁毅,张晓丹,赵颖,侯国付. 材料导报. 2019(01)
[4]太阳能光伏装机容量预测[J]. 舟丹. 中外能源. 2018(10)
[5]本征薄层异质结（HIT）太阳能电池的研究现状及展望[J]. 杨秀钰,陈诺夫,陶泉丽,徐甲然,张航,陈梦,白一鸣,陈吉堃. 人工晶体学报. 2018(09)
[6]太阳能光伏产业发展情况及展望[J]. 高宏玲. 太阳能. 2012(10)
[7]我国太阳能发展现状与前景[J]. 郝钢. 中国新技术新产品. 2010(16)
博士论文
[1]非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的界面钝化层研究[D]. 龚洪勇.南昌大学 2014
硕士论文
[1]晶硅材料的钝化与晶硅太阳电池的光致衰减效应研究[D]. 张三洋.南京航空航天大学 2016
[2]太阳能电池的发展与分析[D]. 胡培明.上海交通大学 2008
本文编号：3167705
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 光伏产业及晶体硅太阳电池技术的发展概况
1.2 非晶硅/晶体硅异质结太阳电池技术研究进展
1.2.1 HAC太阳电池的基本结构及特点
1.2.2 HAC太阳电池光热处理增效现象与研究进展
1.2.3 本课题研究内容与目的
第2章 HAC太阳电池的LED光热增效研究
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 全尺寸太阳电池光热处理实验装置
2.2.2 检测方法
2.3 光热增效初步实验研究
2.3.1 热处理温度对电池性能的影响研究
2.3.2 不同光入射面对光热增效的影响
2.3.3 LED光热增效稳定性实验研究
2.3.4 光与热作用关系的实验分析
2.4 高强度不同波长LED光热增效研究
2.4.1 光照强度对电池增效的影响分析
2.4.2 不同效率HAC太阳电池的LED光热处理增效研究
2.4.3 LED光源波长对光热增效性能影响批量实验分析
2.4.4 LED光热增效的原因分析
2.5 本章小结
第3章 HAC太阳电池的电热增效研究
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 全尺寸太阳电池电热处理实验装置
3.2.2 检测方法
3.3 结果与分析
3.3.1 恒流模式下电热处理实验研究
3.3.2 电与热作用关系的实验分析
3.3.3 直流电流值对电热增效的影响
3.3.4 电热增效的时间影响分析
3.3.5 不同效率HAC太阳电池的电热增效研究
3.4 本章小结
第4章 结论与展望
4.1 研究结论
4.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]a-Si:H薄膜中SiyHx结构组态的原子模拟研究[J]. 翟世铭,廖黄盛,周耐根,黄海宾,周浪. 物理学报. 2020(07)
[2]电注入退火对多晶硅PERC太阳电池性能的影响[J]. 彭嘉琪,沈鸿烈,魏青竹,倪志春,赵磊,顾浩,王明明. 光子学报. 2019(06)
[3]高效单晶硅太阳电池的最新进展及发展趋势[J]. 陈俊帆,赵生盛,高天,徐玉增,张力,丁毅,张晓丹,赵颖,侯国付. 材料导报. 2019(01)
[4]太阳能光伏装机容量预测[J]. 舟丹. 中外能源. 2018(10)
[5]本征薄层异质结（HIT）太阳能电池的研究现状及展望[J]. 杨秀钰,陈诺夫,陶泉丽,徐甲然,张航,陈梦,白一鸣,陈吉堃. 人工晶体学报. 2018(09)
[6]太阳能光伏产业发展情况及展望[J]. 高宏玲. 太阳能. 2012(10)
[7]我国太阳能发展现状与前景[J]. 郝钢. 中国新技术新产品. 2010(16)
博士论文
[1]非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的界面钝化层研究[D]. 龚洪勇.南昌大学 2014
硕士论文
[1]晶硅材料的钝化与晶硅太阳电池的光致衰减效应研究[D]. 张三洋.南京航空航天大学 2016
[2]太阳能电池的发展与分析[D]. 胡培明.上海交通大学 2008
本文编号：3167705
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