单色近红外激光对晶硅电池光伏特性影响的研究

发布时间：2021-08-09 00:37

　　选用波长为1064 nm的近红外激光作为光源,扩散结晶硅电池与硅异质结电池为接收样品,测试电池在不同入射光强下的J-V输出特性。发现在入射光强升高时,2种电池的开路电压、短路电流密度均对应增加。传统扩散结晶硅电池的填充因子与转换效率随入射光强的升高先升高后降低,硅异质结电池的填充因子与转换效率随入射光强的升高而降低。对晶硅电池近红外激光响应特性的研究,为近空间飞行器的夜间充能提供了理论和实验依据。 

【文章来源】：太阳能学报. 2020,41(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

传统扩散结晶硅电池的近红外激光响应曲线

AM 1.5光照条件下SHJ电池（样品#2）的J-V特性曲线如图3a所示，开路电压VOC=679 m V，短路电流密度JSC=39.77 m A/cm2，填充因子FF=73.28%，转换效率η=19.79%。本征非晶硅薄膜具备高效钝化性能，使样品#2可以得到更高的开路电压。根据电池测量得到的外量子效率曲线（如图3b），样品#2在波长1064 nm处的外量子效率为65%。这部分的光学损失是缘于样品#2采用双面结构，导致部分长波光子从经由背表面透射，使量子效率降低。在激光入射条件下，实验测得样品#2的J-V输出特性在表2中给出，其J-V曲线如图4所示。电池的短路电流密度随激光功率密度的成倍增加而成倍增长，相应地，电池的开路电压也随之增加，填充因子随光生电流的增加而持续减小。由于非晶硅层的载流子迁移率较低，随着光生电流变大，器件中的载流子浓度增大，载流子的迁移率进一步减小，导致器件串联电阻Rs增大；同时载流子散射几率的增大使得横向收集即几率增大，又会使器件的并联电阻Rsh减小。在两者的共同影响下，器件的填充因子随入射光功率的增大而减小，最终导致能量转换效率减小。图4 常规SHJ电池的近红外激光响应曲线

常规SHJ电池的近红外激光响应曲线

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3330999