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太陽能電池的轉換效率的提高和成本的下降

鉅大LARGE  |  點擊量:1321次  |  2019年01月14日  

蘭州大學教授彭尚龍團隊采用新型電荷選擇性材料改性、光吸收改善、硅納米陷光結構的構筑、硅表面鈍化和硅/金屬界面接觸電阻降低等策略,提升了太陽能電池轉換效率,同時,降低了成本。該成果日前發表于《納米能源》。

喜報!蘭州大學提高了太陽能電池的轉換效率并降低了其成本

傳統的硅基太陽能電池由于制備流程復雜、硬件設備投資高,使得電池成本高,限制了大規模的應用。用新型電荷選擇性材料與晶硅基片形成非摻雜的異質結太陽能電池,可避免摻雜所需要的高溫工藝,但這類材料本身空穴遷移率低、硅接觸面性能差,以及存在硅/金屬電極接觸電阻高等問題,限制了電池轉換效率的提高。

針對這些問題,研究人員通過將還原氧化石墨烯引入新型電荷選擇性材料薄膜中,使導電性提高、電池材料光吸收增強。通過電池結構的設計、選用氧化鋅作為電子選擇性材料等技術改進,使得太陽能電池轉換效率超過15%。

相關研究成果對傳統硅基太陽能電池降低成本提供了新思路,為其將來大范圍推廣提供了可能。

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納米能源摘要:

這是一個長期的夢想光伏(PV)研究人員實現高性能硅(Si)異質結太陽能電池(Scs)只依賴低溫和基于溶液的過程。一種新興的載流子選擇性接觸光伏技術,包括高性能的硅襯底上兩個極性的空穴和電子選擇層(HSL和ESL),有望實現這一夢想。

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在這里,我們報告了溶液處理過程中摻雜水平的精確控制。氧化鋅薄膜及其成功應用于有機/硅異質結半導體激光器。結果表明,在ZnO(Li-ZnO)中加入Li可使其功函數在4.15~3.85eV之間進行精確的調諧。在Si/ZnO/Al異質接觸中,Li濃度優化的Li-ZnO層的存在使電子的萃取率顯著提高,表現為接觸電阻率的大幅度降低。ρc)從100米到18米Ω厘米2。當與界面結合使用時鈍化本征非晶硅(a-Si:H)是a-Si:H/Li-ZnO的雙層電致發光層,有助于產生開路電壓。V總干事)643mV,效率高達15.1%,對于采用溶液法制備的有機/SiSC來說都是非常顯著的。在調整Li-ZnO性能以獲得Si和背面電極之間的改善界面方面的進展,可能為進一步探索開辟一個新的方向。功能材料適用于高性能的ESLs通孔有效的基于解決方案的方法。

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