渐变带隙p-i-n非晶纳米硅太阳电池的设计

来源 :第八届全国光伏会议暨中日光伏论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunhaifeng112
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p-i-n型非晶硅基太阳电池的界面因素及S-W效应问题,一直困扰着光伏科学界;为提高该类太阳电池转换效率和降低光致衰减,这两个方面的研究因此成为薄膜太阳电池的研究热点。为此整个光伏界付出了不懈的努力。本文将从能带结构工程角度,利用纳米非晶硅的带隙与材料成分和结构的关系,本文首次设计出了p-i-n各层,并使其p、i、n各层按顺序能带渐变,不仅避免了为降低界面效应而引入的缓变层(buffer layer)而导致的I-V特性畸变,而且纳米硅作为窗口层,改善了其光电导;纳米非晶硅i层作为活性层,将大大降低S-W效应,增加光电导,同时增大了进入纳米非晶硅i层作为活性层的光吸收,从而提高了整个太阳电池的光电转换效率和开路电压并降低了光衰减。这样将原来对p-i-n型非晶硅基太阳电池内禁带带宽不同的各层材料研究,上升到宏观的整个p,i,n各层材料带宽结构综合考量,把这些问题整体上解决。并在该理论的基础上,提出工艺实现的方法。
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针对光伏阵列的工作特性,并通过对现有最大功率控制方法特点的分析比较,提出一种改进的最大功率点跟踪(MPPT)控制策略。该控制策略采用双环的结构(温度环和电压环),以克服传统的MPPT控制方式不能很好的适应日照的突变的缺点,以提高光伏系统的效率,并通过实验验证了这种方法的可行性。
本文采用化学水浴法,在含有ZnSO4、SC(NH2)2、NH4OH 的水溶液中沉积ZnS(O,OH)薄膜。通过调整溶液中三种组成的比例,发现每种组份对薄膜的沉积速率都有影响,ZnSO4 浓度越高,沉积速率越大;SC(NH2)2 浓度增大,薄膜达到一定厚度不再沉积。XRF 和XRD 测试表明ZnS(O,OH)薄膜中含ZnS 与Zn(OH)2。而Zn(OH)2呈非晶态,热处理脱水后为ZnO 结晶,Zn
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