太阳电池模拟软件_PC1D
光伏电站仿真软件PVSYST简介
光伏电站仿真软件PVSYST简介
PVSYST的功能十分强大，而且瑞士的日内瓦大学（University of Geneva）还在对其进行不断的升级更新，使之成为了功能最强大和最全面的软件之一。
然而，PVSYST使用起来也相对复杂。
目前的版本与先前的版本相比其用户友好度和可操作性已有了相当的改善了。
现在的PVSYST以“逐次逼近”的方式工作。
有三种应用层次为不同的用户组提供相应的功能，用户组包括建筑师、光伏专家、工程师和科学家等，它们拥有不同的期望和光伏知识。
该软件拥有各种特性的完整范围，比如计算阴影的3D工具，具有根据输入的系统测试数据直接比较测试值和仿真值的能力，还配备有太阳能几何学、气象学以及光伏运行特性的工具箱。
PVSYST的下一个版本3.2版也正打算被发布，也能仿真无固定形态的组件。
该软件只有英语版和法语版。
在线用户支持也是PVSYST的一个很有用的功能。
通过电子邮件和在线用户论坛可以快速而直接的和软件作者联系。
为了对软件进行测试，可以在网上下载到可以试用10天的完整版本。
除了可以对有后备发电机的独立系统和并网光伏系统进行仿真外，PVSYST还可以作特殊分析。
比如，它可以用来对有局部阴影的组件特性曲线进行计算，还能确定组件上的热应力。
此外，在进行仿真时它还可以确定和显示各种参数，如气象数据、电压、电流、能量和性能等。
PVSYST也支持三维阴影分析（图10-15）。
图10-15 进行三维阴影分析时PVSYST的图形用户界面
图10-16 SOLDIM计算并网光伏系统的主菜单。
基于Silvaco和PC1D的太阳电池磷扩散工艺仿真研究
基于Silvaco和PC1D的太阳电池磷扩散工艺仿真研究晶体硅太阳电池制作过程中磷扩散工艺对其电学性能存在一定的影响。
本文通过Silvaco软件对单晶硅太阳电池的一步扩散和两步扩散进行了仿真，将其结果代入PC1D对太阳电池电学特性进行模拟与分析。
结果表明，两步扩散可以提高太阳电池的电学特性；相比扩散方阻为44.91Ω·□-1，结深为0.33μm单晶硅太阳电池，扩散方阻为59.58Ω·□-1，结深为0.31μm的单晶硅太阳电池转换效率增加了0.15%，为实际工业生产实现浅结高方阻工艺提供了理论依据。
标签：太阳能电池Silvaco PC1D 扩散工艺一、引言太阳能以其储量丰富、清洁无污染等优点是各种可再生能源中最重要的基本能源之一，也是目前人类可利用的最丰富的能源。
太阳能电池能够将太阳能直接转换为电能而备受人们的关注。
太阳能电池转换效率的高低受硅片原料、制作工艺等的影响，其中，扩散工艺的好坏对太阳电池的转换效率起着至关重要的作用。
2012年，上海大学的李鹏荣等人对多晶硅扩散工艺进行了研究[1]；同年，王丽等人从扩散温度和时间方面研究了薄层方块电阻对单晶硅太阳能电池转换效率的影响[2]；2013年豆维江等人研究了多晶硅片反应离子刻蚀制绒后扩散工艺的匹配性[3]；2014年顾江通过Silvaco软件对太阳电池湿法氧化、二氧化硅保护和无氧扩散三种两步扩散工艺进行了仿真研究，结果表明，湿法氧化二次扩散工艺可以获得最佳光谱相应性能[4]。
2015年代术华对多晶硅太阳电池扩散氧化层进行了研究[5]。
虽然目前对晶体硅太阳电池扩散工艺的研究已近成熟，但将Silvaco软件与PC1D软件结合来研究单晶硅太阳能电池工艺的较少，因此，通過上述两种半导体器件模拟软件的结合对单晶硅太阳能电池磷扩散工艺的研究具有一定的意义。
二、实验方案1.扩散原理本文针对管式扩散工艺进行仿真研究。
采用三氯氧磷POCl3为液体扩散源，反应方程式如下：（1）（2）（3）扩散源反应生成磷原子进入硅体内的量及深度对扩散方阻及结深均存在影响。
晶体硅太阳电池数值模拟软件及其应用
晶体硅太阳电池数值模拟软件及其应用张寅博;潘淼;程翔;陈朝【摘要】A software for the numerical simulation of crystalline silicon solar cells is developed. Photocarrier continuity equation, effective mobility, effective minority carrier diffusion length and carrier recombination on crystal boundary of multicrystalline silicon are taken into account in the physical model. The software outputs the numerical simulation of crystalline silicon solar cells by numerical results and graphics. As the simulation results close to experimental data, the software can be a good guide for the design and production of crystalline silicon solar cells.%提出一种在Matlab/GUI环境下设计的晶体硅太阳电池数值模拟软件,通过光生少数载流子连续性方程建立了单晶硅N+/P/P+结构太阳电池的物理模型.通过引进有效迁移率和有效少子扩散长度概念,并考虑多晶硅中晶界复合后,实现了对单晶硅、柱状多晶硅太阳电池的开路电压、短路电流、填充因子、转化效率、串并联电阻等电池性能的参数指标的数值模拟.程序模拟结果通过数值和图形两种方式输出,模拟结果与实验结果接近,能够为晶体硅太阳电池的设计与制备起到较好的指导作用.本程序对于以N型材料为衬底的晶体硅太阳电池同样适用.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2012(033)006【总页数】5页(P660-664)【关键词】晶体硅太阳电池;数值模拟;Matlab/GUI【作者】张寅博;潘淼;程翔;陈朝【作者单位】厦门大学物理与机电工程学院,福建厦门361005;厦门大学物理与机电工程学院,福建厦门361005;厦门大学物理与机电工程学院,福建厦门361005;厦门大学物理与机电工程学院,福建厦门361005;厦门大学能源研究院,福建厦门3610053;福建省半导体照明工程技术研究中心,福建厦门361005【正文语种】中文【中图分类】TM914.41太阳电池的主要研究方向是提高电池的光电转换效率，而光电转换效率及其性能参数受到电池材料参数、结构参数的影响［1］。
太阳能电池背表面钝化的研究
收稿日期:2008-11-04作者简介:周国华(1981-),男,江苏泰州人,检测技术与自动化装置。
主要从事高效太阳能电池方面的研究。
太阳能电池背表面钝化的研究周国华1,施正荣2,3,朱 拓2,吴 俊3,梅晓东3,姚海燕3(1.江南大学信控学院,江苏无锡214122;2.江南大学理学院,江苏无锡214122;3.无锡尚德太阳能电力有限公司,江苏无锡214000)摘 要:利用PC1D 模拟不同少子寿命的电池效率与背表面复合速率的关系,采用氮化硅和及其与二氧化硅薄膜的叠加层作为背面钝化膜,通过丝网印刷的方法形成条形局域背接触和局域背面点接触,条形接触的面积为背表面的25%,背面点接触孔径为250μm,间距2mm 。
经过RTP 处理之后,两种不同的接触方式存在相同的问题,串联电阻大,并联电阻小,而利用腐蚀浆料的方法形成背面点接触,在电性能参数有少许改善。
结果表明,在正常的烧结状态下,常规铝浆很难完全穿透氮化硅薄膜及其叠加层背面钝化层。
而利用腐蚀浆料的方法形成背面点接触,在电性能参数有少许改善。
关键词:背面钝化;背面局域接触中图分类号:T M914.4 文献标识码:A 文章编号:1004-3950(2009)01-0017-04Study on the rear surface pa ssi va ti on of sol ar cellsZHOU Guo 2hua 1,SH I Zheng 2rong2,3,ZHU Tuo 2,et al(1.School of Communicati on &Contr ol Engineering,Southern Yangtze University,W uxi 214122,China;2.School of Science,Southern Yangtze University,W uxi 214122,China;3.Suntech,W uxi 214000,China )Abstract:The relati onshi p bet w een the battery efficiency with different m inority carrier life and the conversi on efficien 2cy on the backside surface different bulk life ti m e silicon was si m ulated by using PC1D.The SI N and SI N /SI O stacks were used as the dielectric rear passivati on layers .The screen p rinting technol ogy was used t o f or m the grid back con 2tact with the area of the rear surface 25%and point contact with dia meter of 250u m and s pace 2mm.There is the sa me p r oble m in the t w o different f or m s .The series resistance is t oo big,and the shunt resistance is t oo s mall .By using acid method,the electric perfor mance para meters become a little better .The results above indicate that it is difficult t o go thr ough the dielectric rear passivati on layers by using the common A l paste,while using acid method,the electric per 2f or mance para meters become a little better .Key words:rear surface passivati on;l ocal back contact0 引 言降低晶体硅成本,是竞争日益激烈的光伏产业追求的目标之一,降低硅原料成本,一般需要向更薄的硅片发展,采用更薄的硅片是以后晶体硅太阳能电池产业发展的趋势之一。
太阳能电池的测试及太阳模拟器PPT资料28页
3.3.3测量仪器与装置
（1）标准太阳电池
标准太阳电池用于校准测试光源的辐射照度。
对AM1.5工作标准太阳电池作定标测试时，用AM1.5二级标准太阳电池 校准辐射度。
在非定标测试中，一般用AM1.5工作标准辐照度，要求时用AM1.5级标 准太阳电池。
辐照不均匀度＝±（最大辐照度－最小辐照度）/（最大辐照度＋最小辐照度）×100 ％
在测量单体电池时，辐照不均匀度应使用不超过待测电池面积1/4的检测电池来检测。 在测量组件时，应使用不超过待测组件面积1/10的检测电池来检测。 3．3．2辐照不稳定的检测 辐照不稳定度＝±（最大辐照度－最小辐照度）/（最大辐照度＋最小辐照度）
3．3．3光谱失配误差计算
光谱失配误差= 0 F T ,A 1 .5 M () F S ,A 1 .5 M ()B () 1 d (3.3.1)
式 (3.3.1)中：FT,AM1.5() FS,AM1.5()
分别是被测电池（T）和标准电池（S）在AM1.5状态下的相对光谱电流，即光 谱电流i(λ)与短路电流I之比：
3.3 单体太阳电池测试
图29 测量伏安特性的电路框图
3.3.1测试项目
3.3.2电性能测试的一般规定
标准规定地面标准阳光光谱采用总辐射的AM1.5标准阳光光谱。
地面阳光的总辐照度规定度的允许差为+ 1C。对非定标准测试。标准测试温度允 许差为+2C。
3.1.2太阳辐射的基本特性
3.1.2.1几个描述光的物理概念：
（1）发光强度 按照1979年第16届国防计量会议（CGPN）确定，以坎德拉（cd）为发光强度 的计量单位。坎德拉是一光源在给定的方向上的光强度，该光源发出频率为 5401012Hz的光学辐射，且在此方向上的辐射强度为1/683WSr-1
晶体硅太阳电池TiO_2与SiN减反射膜对比研究
收稿日期:2003-12-03基金项目:国家(863)高新技术资助项目(2001AA513040)作者简介:刘祖明(1962-),男(汉族),福建上杭人,教授,核技术及应用专业博士,硕士生导师,主要从事太阳能电池研究与开发;张忠文(1961-),男(汉族),云南石屏人,高级工程师,主要从事太阳能电池研究与开发.晶体硅太阳电池T iO 2与SiN 减反射膜对比研究刘祖明1,张忠文1,2,李海雁3,李杰慧1,2,廖 华1,2,李景天1,2(1.云南师范大学太阳能所云南省农村能源工程重点实验室,云南昆明 650092;2.昆明光伏科技公司,云南昆明 650092;3.昆明师范高等专科学校物理系,云南昆明 650031)摘要:采用多层膜的反射理论及数值计算对比了T iO 2和SiN 减反射膜用于晶体硅太阳电池对其性能的影响,给出了优化设计的结果,SiN 膜的减反射膜的综合效果更优.关键词:T iO 2减反射膜;SiN 减反射膜;晶体硅太阳电池中图分类号:T M91414 文献标识码:A 文章编号:1008-7958(2003)04-0075-031 引言随着对化石能源有限性的认识及环境保护的重视,近年来世界各国加强了对可再生能源开发的重视,作为一种重要的可再生能源技术———太阳电池行业得到了快速的发展.近5年平均年增长率达到30%以上.2002年世界累计安装容量2190MWp [1,2].在产业化方面,采用改进工艺、扩大生产规模和开拓市场等措施有效降低了成本.生产规模从1～5MW/a 发展到10～30MW/a ,并正在向50～100MW/a 扩大;生产工艺不断简化,自动化程度和太阳电池性能不断提高.20年来太阳电池组件成本下降了两个数量级,降到2.5～2.8美元/Wp.晶体硅(多晶硅及单晶硅)电池始终占有太阳电池市场85%以上,其优异特性已为众多成功的应用所证实.1998年开始,世界多晶硅太阳电池总产量超过单晶硅太阳电池.多晶硅电池与单晶硅电池相比制造工艺和性能相似,设备大多数可以兼容,且具有耗能低、生长工艺较简单、效率高、材料利用率高、尺寸灵活的优点,成为目前晶体硅电池主导品种.由于晶体硅太阳电池具有坚实的技术基础及成熟的生产工艺,能满足迅速增长的市场需求,预计今后5～10a ,甚至更长的时间内,这种主力电池的主导地位不会有过多的变化.为提高太阳电池效率,降低表面反射是其中的重要技术手段之一.目前晶体硅太阳电池中,普遍都使用T iO 2减反射膜与Si 3N 4(以下简写为SiN )减反射膜技术,20世纪90年代中期以T iO 2减反射膜为主,近几年以SiN 减反射膜为主.本文对比了两者减反射膜的减反射特性及在晶体硅太阳电池上的应用效果.2 理论分析针对我们目前制备的晶体硅太阳电池,仅从减反射效果的角度分析了使用T iO 2减反射膜与SiN 减反射膜对太阳电池性能的影响.由于在多晶硅太阳电池表面已制备SiO 2钝化层,因此减反射膜的计算需要用多层膜的理论.考虑在具有SiO 2表面钝化层的晶体硅表面淀积T iO 2薄膜(或SiN 薄膜)作为表面减反射膜时,太阳电池片测试时外介质为空气(取折射率n 0=1).描述波长为λ,以入射角<0入射多层光学薄膜时的矩阵为[3]:a bc d=cos δ1i (1ω1)sinδ1i ω1sin δ1cos δ1・cos δ2i (1ω2)sin δ2i ω2sin δ2cos δ2cos δn i (1ωn)sin δni ωn sin δn cos δn,δi =2πλn i cos <i ,昆明师范高等专科学校学报 2003,25(4):75～77 CN 53-1131/G4 ISSN 1008-7958Journal of Kunming Teachers Collegeωi=n i/cos<i (p成分),ωi=n i/cos<i (s成分),n i为第i层薄膜材料的折射率.反射率可以表达为:R=ω0a+ω0ωg b-c-ωg dω0a+ω0ωg b+c+ωg d2,ω0和ωg分别对应折射率为n0的外介质和n g的基底材料.3 优化设计根据目前所使用多晶硅及单晶硅材料的参数及实际能达到的工艺条件参数对太阳电池取如下参数:基片厚度d=280μm,p型基片掺杂浓度N A= 1.513×1016cm-3,少数载流子寿命τ=15μs,扩散长度为L n=80μm.表面n型掺杂浓度N S=8×1019 cm-3.考虑一定的表面钝化,少子复合速度取为104cm/s.背面制备Al背表面场:N+A=1×1018cm-3,结深为10μm,背表面的少子复合速度为106cm/s.考虑栅线电极遮光面积为10%,并联电阻Rsh=400Ω・cm2,串联电阻Rs=1.2Ω・cm2.电池表面仅考虑天然SiO2层的厚度,一般为1～1.5nm,取d1=1nm,n1=1.46.采用国际通用的太阳电池数值计算软件PC1D[4]进行优化计算.经过优化设计,采用T iO2减反射膜,n2=2.5,其最佳厚度为d2=55nm.此时太阳电池的性能为: J sc=29.4mA/cm2,V oc=0.617V,FF= 75%,E ff=13.6%,(AM1.5,1000W/m2,25℃).以上优化值与我们实验实际达到值基本一致.该电池的I-V曲线见图1,表面反射及光谱响应见图2.在300～1200nm波长范围内,表面反射的算术平均为17198%,最小反射率还有约5%.其它参数都相同,采用SiN减反射膜,n2= 210;考虑到SiN膜有良好的表面钝化效果(可使表面复合速度降低至非常低的值10cm/s[5]),使表面复合速度降低一个数量级.经过优化设计其最佳厚度为d2=70nm,此时太阳电池的性能为:J sc=30.7mA/cm2,V oc=0.619V,FF= 75%,E ff=14.2%,(AM1.5,1000W/m2,25℃).该电池的I-V曲线见图3,表面反射及光谱响应见图4.在300～1200nm波长范围内,表面反射的算术平均为15.43%,在500～600nm的大部分范围内,最小反射率降低到零,充分显示了该薄膜良好的减反射效果,导致了太阳电池的短路电流有了明显的增加,从而使其效率也有增加.67 昆明师范高等专科学校学报 2003年12月 从上述结果看,由于SiN 减反射膜的折射率的匹配较好,该减反射膜有更好的减反射效果,两个太阳电池参数的对比见表1.从表中可看出,由于平均反射下降了14.18%,导致电池的短路电流增加4.42%,开路电压和填充因子都有改善,最终电池的效率提高16.7%.说明SiN 薄膜有很好的减反射效果,此外对多晶硅太阳电池还有很好的体钝化效果,应该充分的重视.不仅能用于多晶硅太阳电池,而且也能用于单晶硅太阳电池.表1 TiO 2减反射膜和SiN 减反射膜效果对比J sc/(mA/cm 2)V oc/V FF /%E ff/%R /%SiO 2/T iO 2减反射膜29.40.6177513.617.98SiO 2/SiN 减反射膜30.70.6197514.215.43采用SiN 后的增量/%04.420.32016.7-14.18 其它基本参数不变,如基片的少数载流子寿命增加到τ=25μs ,可通过钝化、吸杂等手段达到.采用SiO 2/SiN 减反射膜系,进一步提高表面织构的效果,使表面反射降低2%,此时太阳电池的性能可达到:J sc =32.1mA/cm 2,V oc =0.6254V ,FF =75%,E ff =15.0%,(AM1.5,1000W/m 2,25℃).其I -V 曲线见图5.这个结果也指明了今后对表面织构、体钝化和吸杂应充分重视,提高电池效率应主要改善材料的性能.4 结论本文研究了减反射膜对太阳电池性能的影响,对比了T iO2和SiN 减反射膜用于晶体硅太阳电池的增益,SiN 膜的减反射效果更优,加上其良好的表面钝化及体钝化效果,是提高晶体硅太阳电池性能有效的手段.[参 考 文 献][1] 刘祖明,李杰慧,张忠文,等.晶体硅太阳电池产业技术发展[A ].21世纪太阳能新技术[C ].上海:上海交通大学出版社,2003.51—54.[2] NI J S J F ,et al.Advanced Manufacturing C oncepts forCrystalline Silicon S olar Cells[J ].IEEE Trans.Electron Devices ,1999,46(10):1948.[3] 田民波.薄膜科学与技术手册(下册)[Z].北京:机械工业出版社,1991.809.[4] BASORE P A ,C LUG ST ON D A.PC1D 2Version 5.3[M].New S outh Wales :University of New S outh Wales ,1998.[5] SCHMIT J ,ABERLE A G.Accurate method for the de 2termination of bulk minority 2carrier lifetimes of mono and multicrystalline silicon wafers [J ].J.Appl.Phys.,1997,81:6186.Comparing R esearch on TiO 2Anti 2reflection Coating (ARC)and SiN ARC of Crystalline Si Solar SellsLIU zu 2ming 1,ZHANG Zhong 2wen 1,2,LI Hai 2yan 3,LI Jie 2hui 1,2,LIAO Hua 1,2,LI Jing 2tian 1,2(1.S olar 2energy Institute ,Y unnan Normal university ,Y unnan K unming 650092,China ;2.K unming G uang 2Fu Science and Technology C ompany ,Y unnan K unming 650092,China ;3.Department of physics ,K unming Teachers C ollege ,Y unnan K unming 650031,China )Abstract :C omparison of T iO 2anti 2reflection coating (ARC )and SiN ARC were carried out by multi 2coating the 2ory and numerical calculation ,including their impact to performances of crystalline Si solar cells.The optimum design results were obtained.K ey words :T iO 2anti 2reflection coating ;SiN anti 2reflection coating ;crystalline Si solar cells77第4期 刘祖明,张忠文,等:晶体硅太阳电池T iO 2与SiN 减反射膜对比研究。
铝背场的作用
铝背场对单晶硅太阳电池输出特性的影响为了降低太阳电池的成本，提高光电转换效率，生产厂家不断追求减小硅片的厚度，以降低原材料的成本，目前，硅片厚度已由300Lm降到200Lm，相应产生每瓦电能所耗的硅片量减少20% 。
随着硅太阳电池衬底质量的不断提升，太阳电池的少子寿命也不断增大，当少子扩散长度与硅片的厚度相当或超过硅片厚度时，背表面的复合速度对太阳电池特性的影响就很明显。
因此，为了提高电池的效率，就必须考虑如何降低电池背表面的复合速度。
因而研究铝背场、硅片厚度对太阳电池输出性能的影响就显得十分必要。
本文利用PC1D仿真软件模拟了铝背场与硅片厚度对n+ / p2p+结构的单晶硅太阳电池输出特性的影响，研究成果可为优化太阳电池生产工艺提供理论依据，并为最终实现太阳电池工艺模拟做技术准备。
一、模型与仿真PC1D是微电子器件特性模拟程序，并着重于光伏器件的模拟，它利用完全耦合的非线性方程模拟分析单晶半导体器件中电子和空穴的准一维传输过程，是一个模拟太阳电池性能较常用的仿真程序。
在硅太阳电池物理特性研究方面起着重要作用，并逐渐成为模拟太阳电池软件的行业标准软件。
图1为单晶硅太阳电池结构图。
太阳光从电池右侧n+层射入，依次经过电池的n+层、p层和p+层。
其中前表面n+层和p+层分别连接电池的正电极和背电极，各层材料参数见表1。
且设电池表面积为100 cm2，光表面反射率为10%，电子背反射率为78%；少子寿命为33. 67Ls，即少子扩散长度为300Lm;前表面的复合速度Sp= 105cm/ s。
本文采用AM1. 5光谱，25e，100mW/ cm2的标准测试条件，模拟了单晶硅太阳电池硅片厚度在50~ 350Lm变化时，有无铝背场情况下的输出性能。
无铝背场时，将背表面复合速度在欧姆接触情况下设为Sn= 108cm/ s;有铝背场时，将Sn近似为0。
二、结果与讨论1、对太阳电池短路电流的影响图2给出了硅片厚度与电池短路电流间的变化规律。
2007局部背接触
局部背接触结构单晶Si太阳电池的研究33励旭东3,何少琪(北京市太阳能研究所,北京100083)摘要:报道了采用局部背接触结构的激光刻槽埋栅太阳电池的研究结果。
模拟分析了局部背接触结构的作用,设计了合理的电池结构。
通过工艺优化,得到了转换效率达到17.28%(大气质量A M=1.5G,V OC=650.4 mV,J SC=33.15mA/cm2,FF=0.8014,电池面积为4cm2)的太阳电池。
关键词:激光刻槽埋栅太阳电池;局部背接触结构中图分类号:TM914.4 文献标识码:A 文章编号:100520086(2007)022*******B u riedC ontact Solar C ells w ith Localized R ear C ontactsLI Xu2dong3,HE Shao2qi(Beijing S olar Energy Research Institute,Beijing100083,China)Abstract:The research results about the single crystalline silicon buried contact solar cells(BCSC)with localized rear con2 tacts are reported in this paper.On the basis of simulation and calculation,proper cell structure was designed.W ith the opti2 m ized processes,the conversion efficiency of17.28%(V OC=650.4mV,J SC=33.15mA/cm2,FF=0.8014,A M=1.5G) has been achieved on4cm2solar cell.K ey w ords:laser2grooved buried2contact solar cells;localzied rear contacts structure1 引 言 在少数载流子寿命大大提高和有发射区钝化的基础上,发生在晶体Si太阳电池背表面的复合和背表面对光的内反射作用成为影响光电转换效率的关键。
管式PECVD_法沉积的SiyNx
太 阳 能第1期 总第333期2022年1月No.1 Total No.333Jan., 2022SOLAR ENERGY0 引言利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法沉积的氮氧化硅(SiO x N y，下文简写为“SiON”)薄膜在带隙宽度、折射率、应力方面均可调整[1]。
SiON薄膜的制备方式为：在常规的PECVD工序中，引入反应气体N2O，与NH3和SiH4发生反应，从而生成SiON薄膜。
通过改变反应气体N2O、NH3和SiH4的流量配比及沉积时间，即可改变SiON薄膜的膜层组分及膜厚[2]。
在太阳电池钝化层制备过程中，氮化硅(Si y N x，下文简写为“SiN”)薄膜与SiON薄膜的膜层设置较为关键，二者有多种搭配组合方式，除了需要与实际产线相匹配之外，还需要考虑将太阳电池的电性能与光伏组件的CTM(用于表征因封装造成的光伏组件输出功率损失程度)均达到最优状态，从而确定最佳的SiN薄膜与SiON薄膜的膜层设置方案。
本文采用管式PECVD法，以SiH4、NH3、N2O作为反应气体制备SiON薄膜，利用椭偏仪测试薄膜的膜厚及折射率，从中找出最优膜厚及折射率控制标准；然后结合SiN薄膜已有的制备工艺，制备出SiN/SiON叠层膜，并对SiN薄膜与SiN/SiON叠层膜的光学性能，以及分别采用这2种薄膜的太阳电池的电性能进行了分析，以期可以通过采用此叠层膜大幅改善太阳电池钝化膜的特性，从而提升太阳电池的光电转换效率和抗电势诱导衰减(PID)性能。
1 实验准备1.1 实验材料及仪器采用尺寸为158.75 mm×158.75 mm 的p型直拉单晶硅片，厚度为180 μm，电阻率为0.4～1.1 Ω•cm。
利用管式PECVD设备在硅片上分别沉积SiN薄膜与SiN/SiON叠层膜。
利用EMPro-PV椭偏仪测试薄膜的膜厚和折射率；利用RC反射仪测试薄膜的反射率；利用WAVELABS-SINUS-200设备检测成品太阳电池的电性能；利用WCT120测试成品太阳电池的反向饱和电流密度J0；利用QEX10测试成品太阳电池的量子效率QE。
背接触太阳能电池
a-Si/c-Si Heterojunction for Interdigitated Back Contact Solar Cell Meijun Lu, Stuart Bowden, Ujjwal Das and Robert BirkmireInstitute of Energy Conversion, University of Delaware, Newark, DE 19716 Abstract: Initial experimental and numerical simulation results for interdigitated back contact silicon heterojunction (IBC-SHJ) solar cell, which combines the high voltage potential of heterojunction solar cells while avoiding the absorption losses and allowing high short circuit currents, are reported. Cells without intrinsic buffer layers were fabricated as a proof of concept. The cells with intrinsic buffer layer show open circuit voltage of 683 mV, but with low fill factors, and optimization to reduce this effect is undergoing. Two-dimensional theoretical simulation through software package Sentaurus Device is applied to model the device, where distribution of trap states and thermionic emission were considered for a-Si:H material and a-Si:H/c-Si hetero-interface, respectively. The model results can be correlated to both J-V measurements and LBIC scans. Both experiments and simulation show that the performance of IBC-SHJ solar cell depends on the front surface recombination velocity. Also the model demonstrates that the IBC-SHJ solar cells allow efficiencies in excess of 22%.1. IntroductionThe rapid market growth of silicon (Si) solar cells is driving the development of devices using thinner Si wafers and higher efficiency technologies [1]. An interdigitated back contact silicon heterojunction (IBC-SHJ) solar cell [2], which combines the advantages of both IBC [3] and SHJ [4] techniques, is an attractive device structure for achieving this. IBC-SHJ combines the high voltage potential of heterojunction solar cells while avoiding the absorption losses in these structures and allowing the high short circuit currents of a rear junction back contact solar cell. It also has the advantage of entirely low temperature processing sequence [2]. In this work, initial experimental results for IBC-SHJ cells without and with intrinsic buffer layers are shown. Software package Sentaurus Device is applied to get two-dimensional modeling of IBC-SHJ solar cell. Also the dependence of IBC-SHJ cells to the front surface passivation is discussed both experimentally and theoretically through numerical simulation.2. Experiments and initial cell resultsThe schematic of the IBC-SHJ solar cell is shown in Figure 1. The cells were fabricated on 300 µm thick, polished, n-type float-zone silicon wafer with resistivity of 2.5 Ωcm. All a-Si:H layers, intrinsic, p-type and n-type, were deposited in a multi-chamber direct current (DC) plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system at 200°C. The front surface was passivated with a 20 nm intrinsic a-Si:H layer followed by AR coatings composed of Indium Tin Oxide (ITO) and MgF2, deposited by sputtering and electron beam evaporation respectively. This surface passivation/antireflection structure is not ideal for high J SC but provided a means of evaluating the device performance and the utility of the structure as a diagnostic tool to evaluate surface recombination. At the back of the wafer, the emitter and contacts consistof interdigitated p- and n-type a-Si:H layers respectively at a thickness of 20 nm. A 200 nm thick aluminum deposited by electron beam evaporation is used as a robust contactFigure 1. Schematic picture of the IBC-SHJ structure, where two p-strips and one n-strip are shown. For clarity, the cell thickness is greatly exaggerated.Figure 2. Illuminated (AM1.5) J-V for IBC-SHJ cells, without (solid curve) and with (dashed curve) back surfacebuffer i-layer. for testing. For the case of with back surface intrinsic buffer layer, an 8 nm intrinsic a-Si:H was added to the whole back surface before the deposition of p-/n- type a-Si:H layers. The interdigitated pattern was created by two-step photolithography processing where the p-region has lateral dimension of 1.2 mm and n-region is 0.5 mm wide. The numbers of p-strip and n-strip are fixed at 5 and 4 respectively with a cell area of 1.37 cm 2. The separation between p- and n-regions is ~2 µm for the cell without rear intrinsic buffer layer, which is formed naturally byundercutting during the etching process. Whilein the cell with rear intrinsic buffer layer, aseparation of ~50 µm was achieved throughmasking during photolithography, since theetching process should be avoided to keep thepassivation effect of the back surface intrinsicbuffer layer.Figure 2 shows the initial results of J-V curve under AM1.5 illuminations, where the solid curve is the sample without intrinsic buffer layer, and the dashed curve is the one with i-layer. It can be seen that for the case without i-layer, fill factor (FF) is high (74%) and there isno evidence of shunting between the p- and n-type regions, which demonstrates the robustnature of the process and proves the concept ofthe structure. For the case of with passivating i-layer, a higher V OC of 683 mV and a larger J SCof 36 mA were obtained, while the FF is lowand the JV curve shows “S-shape”. This S-shape JV curve has also been observed in the front junction cell [5] and was resolved through process optimization. Optimizations to reduce this effect in IBC-SHJ solar cell are undergoing.3. 2D Modeling with Sentaurus DeviceTo better understand the performance of IBC-SHJ solar cell, numerical simulation of the device is studied through Synopsys device modeling package Sentaurus Device (version Y-2006.06). The structure of IBC-SHJ solar cell used in simulation is similar to Fig.1 except that the front surface AR coatings and the buffer i-layer are replaced by a single passivation layer of SiN X (70nm). This ideal front surface simplifies the cell structure and it can still simulate the device performance very well with only a little difference in current due to the different anti-reflection effect.The three governing semiconductor equations, Poisson equations and the electron and hole continuity equations, together with drift-diffusion model [6] in Sentaurus Device were used, and the impurity scattering and carrier-carrier scattering were considered. The Auger and Shockley-Read-Hall recombination were modeled as a function of doping concentration. For the a-Si layers, the critical parameters are the energy distribution ofFigure 3. Same sample at three stages show the IBC-SHJ cell performance depends on the front surface recombination velocity (S).Figure 4. Simulated J-V curve for IBC-SHJ cell with different front surface recombination velocity (S).the exponential band tails, and the Gaussian distribution of the mid-gap trap states. They were chosen based on Reference [7] and were tuned to fit the properties, dark and light conductivity, of deposited a-Si layers. For c-Si/a-Si interfaces at the back surface, a thermionic emission model was used, in which the distribution function of the interface defect is modeled by two capture cross-sections, one for the holes and one for the electrons. An AM1.5G solar spectrum is used for the optical generation to simulate the current density-voltage (J-V) curve under standard one-sun illumination conditions at an intensity of 100 mW/cm 2.4. Effect of front surface passivationIt was noticed that the performance of IBC-SHJ solar cell depends on how the front surface is passivated [2]. Figure 3 shows the reflection corrected internal quantum efficiency (IQE) for the same IBC-SHJ cell characterized at three stages in the process sequence: before anti-reflection coating (ARC), after ARC, and after annealing with ARC. The cell’s performance decreases afterapplication of the ARC, but improves afterannealing to exceed the initial deviceperformance. The modeling software PC1D wasused to fit the IQE curves (dashed lines), andextract the front surface recombination velocity.It turns out that the front surface recombinationvelocity, S, increases from 152 cm/s to299 cm/s after ARC, while decreasing to 82cm/s after annealing. This change of frontsurface recombination causes the different cellperformance.Simulation of IBC-SHJ solar cell with different front surface recombination velocity (S) at SiN X /c-Si interface was performed and the resulting J-V curves are shown in Figure 4.As seen, both J SC and V OC increase as Sdecreases, resulting in higher cell efficiency.Since most carriers are generated near the frontsurface, while the p-n junction is far at backsurface, high front S would cause carrierrecombination before they reach the backjunction. Hence front surface passivation isespecially important for IBC-SHJ solar cell.With low front S of 10 cm/s, a value that isachievable and consistent with lifetimemeasurements of 2.2 milliseconds, the 2D modeling shows that IBC-SHJ cell can attain an efficiency of 22% when back surface is well passivated.Figure 5. Comparison of theoretical model and experimental data for a LBIC scan.To further investigate the device performance, the cell with S=80 in Fig.3 was measured using light beam induced current (LBIC) and compared to the theoretical calculations, where the LBIC line scan wassimulated using a 50µm wide white light beam scanning from left to right on the device.The simulation matches the experimental results well and they are shown in Figure 5. It can be seen that p-region has higher current than n-region, this is because that carriers generated at the p-type strips with the collection junction are more likely to be collected than carriers above the n-type strips, which have to diffuse laterally to a p-type strip. The high degree of correlation betweenthe LBIC measurement and the Sentaurus model further confirms the validity of the determination of the front surface recombination velocity at 80 cm/s in Fig.3.5. ConclusionsInitial experimental and numerical simulation results for interdigitated back contact silicon heterojunction (IBC-SHJ) solar cell were presented. IBC-SHJ solar cells without intrinsic buffer layers proved robust nature of the structure. The cells with intrinsic buffer layer have shown V OC of 683 mV and J SC 36 mA, but with low FFs, and optimization to reduce this effect is undergoing. 2D modeling through Sentaurus Device is applied to simulate the device. Both experiments and modeling show that the front surface passivation is very important for IBC-SHJ solar cell. LBIC line scan was simulated and matched with experimental result well. The simulations suggest that by reducing front SRV to 10 cm/s, efficiency of 22% can be achieved for IBC-SHJ solar cell.AcknowledgmentThis work was partly supported by National Renewable Energy Laboratory under subcontract #ADJ-1-30630-12.References:[1] S.W.Glunz, Sol.Energ.Mat.Sol.C , 90, 2006, pp.3276-3284.[2] M.Lu, S.Bowden, U.Das, M.Burrows and R.Birkmire, Appl.Phys.Lett., In press.[3] M.D. Lammert and R.J. Schwartz, IEEE T. Electron Dev., 24 (4), 1977, pp.337.[4] M. Taguchi, K. Kawamoto, S. Tsuge, T.Baba, H.Sakata et al., Prog. Photovoltaics 8(5), 2000, pp.503.[5] U. Das, S. Bowden, M. Burrows, S. Hegedus and R.Birkmire, 4th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion , Hawaii, USA, 1283 (2006).[6] Manual for Sentaurus Device from Synopsys Inc., Version Y-2006.06.[7] R.E.I.Schropp, M.Zeeman, Amorphous and micro-crystalline silicon solar cells, Kluwer Academic, Dordrecht, 1998, pp.183. Correlation of Sentaurus Model to LBIC Scan 00.000050.00010.000150.00020.000250.00030.000350.00040.000450.0005Position (um)N o r m a l i s e d J s c (A /c m 2)。
光伏组件PID效应的机理研究与防护措施
光伏组件PID效应的机理研究与防护措施作者：***来源：《神州·中旬刊》2017年第09期光伏组件在长期使用过程中其输出功率会逐渐下降，主要是由光照衰减和材料老化导致，已成为共识。
在2005年，美国Sunpower公司发现晶硅组件的电路与其接地金属边框之间的高电压会造成组件的性能明显衰减，后来在其他光伏组件也发生类似情况。
近几年一些世界知名研究机构和专业杂志相继报道了关于光伏组件在使用过程中组件对地的高电势导致漏电的现象，这会造成组件性能的衰退，称之为PID效应，即电势诱导衰减效应。
本文针对PID效应的机理及防护措施进行系统的研究分析。
1. PID效应的机理所谓电势诱导衰减就是高压情况下由于泄漏电流导致光伏组件功率损失，组件长期在高电压作用下，使得玻璃、封装之间产生漏电流，大量电荷积聚在电池片表面，使得太阳电池的钝化效果变差，少数载流子在硅片表面的复合严重，导致其开路电压、短路电流和填充因子都下降，输出功率明显下降，衰减最大可超过30%。
2005年，位于美国科罗拉多州的国家可再生能源实验室（NREL）就研究了HVS对太阳能组件长期稳定性的影响。
测量出在一定的相对湿度和高压下组件有四种主要的漏电电流途径（如图1），通过组件玻璃并沿着玻璃表面的漏电流I1，沿着玻璃和EVA界面的漏电流I2，穿过EVA的漏电流I3和透过背板的漏电流I4。
关于PID效应的作用机理提出了很多的衰减模型，有人认为半导体活性层中的电荷或带电离子迁移聚集到表面，影响半导体活性层表面的势垒，严重情况下，钠离子在玻璃表面聚集，导致分层现象；同时也有人认为半导体活性层中离子迁移会造成PN结的衰减，导致漏电；另外也有人发现如果水汽渗入到封装层中，会造成电化学腐蚀，大量金属离子发生迁移。
PID效应最早是在Sunpower的高效N型背接触电池中发现，即对地产生正电势的N型电池的输出功率会持续衰退，而很快在实验室中也发现对P型光伏组件施加对地负电压同样会造成组件功率输出衰减，这说明电势对太阳电池的基体材料的影响导致太阳电池效率衰退。
PC1D参数设置
PC1DPC1D 模拟软件的优缺点PC1D 模拟软件具有如下优点. 1) 对计算机软、硬件的要求都较低, 能够在个人电脑(只要CPU有内置算术协同处理器就行)上运行, 无需使用专用的服务器. PC1D5.0 版本是32-bit 程序, 运行环境要求是Windows95/Windows NT 或以上的操作系统. 现在的个人电脑几乎都能满足运行PC1D 的要求. 2) 采用对用户友好的Windows 操作界面, 简单、直观、易于使用. 例如Parameter 视图界面左边提供模拟参数列表, 右边提供被模拟器件的结构图, 当改变参数设置时两者实时提供视觉反馈. 3) 可输出多种物理量的关系图, 譬如载流子浓度、电流密度、产生与复合率、电势和场强等物理量与位置的关系曲线、光照I-V特性及功率曲线、量子效率与反射率曲线等, 这对于全面分析太阳电池的性能很有帮助. 4) 更强大的模拟功能、更大的灵活性和更宽的适用性. 可以对最多5 个区组成的太阳电池进行模拟, 每个区可使用不同的材料及参数设置; 支持两次扩散, 杂质分布可选择均匀分布、指数分布、高斯分布、余误差函数分布或者直接使用实测杂质分布数据的外部文件; 可以对电池前、后表面织构、表面蒸镀单层或多层减反射膜等陷光结构进行模拟, 可以设置光在电池内部前、后表面的反射特性(漫反射或镜面反射及两次反射率的值), 可以使用实测的电池表面反射率的外部文件;可以最多设置4 个二极管或并联电阻这样的内部分流元等. 5)更准确的性能预测结果和更快的收敛速度.经过20 多年不断丰富和完善所使用的物理模型、材料特性参数和数值模拟计算方法等, 如今PC1D 对太阳电池性能的模拟既快又准, 特别是对晶体硅太阳电池的模拟具有极高的准确性和可靠性. PC1D 模拟软件的缺点主要表现在: 1) PC1D 没有包含反映氢化非晶硅材料的特性参数和物理模型,因此不能对包含氢化非晶硅材料的太阳电池进行模拟; 2) PC1D 是一维模拟软件, 决定了它不能对具有二维或三维结构不均匀性的太阳电池譬如BPC(backside point contact)电池和EWT (emitter wrapthrough)电池进行精细地数值模拟. 当然, 可使用等价结构或有效参数等方法把它们转化成一维器件,然后利用PC1D 对它们进行数值模拟研究.PC1D 模拟软件进行器件模拟的物理基础PC1D 是通过求解太阳电池中电子和空穴在准一维传输时所满足的如下半导体基本方程进行器件模拟的.PC1D 利用有限元方法求解上述3 个基本方程,从而实现对太阳电池的器件模拟. 具体做法如下: 首先将厚度L 的一维太阳电池分割(或离散)为M个单元.然后在每个长度单元内求解这3 个基本方程. 由于相邻单元在分割点(或节点)位置上的n, p 和 值相等,这样就把每个长度单元上的3 个基本方程联系(或耦合)在一起. 每个长度单元内的光生载流子的产生率根据材料的光吸收特性和AM1.5G 光谱计算, 复合率则根据直接复合、Auger 复合和通过带隙态的Schockley-Read-Hall 复合的有关公式计算三者的和.除了上述方程以外, 每个边界处还存在3 个分别以电中性条件、偏置电压和表面复合为基础建立的方程,因此, 对于M 个单元, 总共有包含3(M+1)个变量的3(M+1)个方程. PC1D 软件使用迭代法求解这3(M+1)个完全耦合非线性方程构成的方程组. 通过人为给定初始条件, PC1D 软件首先对给定初始条件下的完全耦合非线性方程组求解, 然后以本次n, p 和 的解构造新的n, p 和 , 再代入到完全耦合非线性方程组;通过重复这种数值迭代过程, 直到所有方程都收敛（或达到自洽), 这样就得到了太阳电池性能的数值模拟解.边界条件是求解微分方程的必要条件，PC1D 模拟软件模拟太阳能电池的三个边界条件如下:( a) 在电池表面无金属接触的位置，扩散和复合平衡，表面钝化很差时，表面少数载流子数目为0;( b) 和金属接触的位置，少数载流子立即复合消失，数目为0;( c) 在耗尽区电场作用下，耗尽区边界处的少数载流子数目为0。
wtx804a工程调试说明1.doc
wtx804a工程调试说明1WTX804A 工程调试说明一、安装CSU8000安装的具体说明见远动的说明书。
二、准备好接口程序和点表规约等相关信息。
三、接入模块配置1．首先要做好准备工作。
检查bin/res/目录下的module0文件的内容，看是否有新添加的这个接入程序名。
用记事本打开，查看：如图红色部分，每行内容包括5部分。
第一列是程序名称，注意大小写，现在使用的都是小写字母和数字。
第二列为相同模块可以同时配置的个数，一般填成15就行了。
第三列为进程编号的最小值，第四列为进程编号的最大值。
这两个数值就按这个例子里的填写就行了。
第五列是该程序的描述。
用于描述该程序是哪个厂家的什么规约的程序。
如果在该module0文件中未找到新增模块的信息，则需要手动添加。
按照红色部分的例子修改第一列名称和最后一列描述就可以了。
2．检查/bin/res/目录中是否有该程序的配置模型，如下图红色部分mmodbu_fun.xml文件。
其中_前的部分为程序名称，_后面为fun。
文件后缀为.xml。
该文件为mmodbus规约的配置模型，现在要新增一个泰坦ups的规约模块，那么也需要对该程序做一个配置模型。
现在接入模块的模型是通用的。
如果没有特殊说明，那么可以使用相同的配置。
如果随程序提供的有配置模型文件，就要使用该配置文件。
现在没有TUPS 的配置文件，就手动做一个。
复制mmodbu_fun.xml然后粘贴，将复件mmodbu_fun.xml 改名为mtups_fun.xml。
就可以了。
这个fun文件的内容如下：3．增加一个模块，点界面工具的模块菜单，选择模块编辑项。
只有在module0中存在该程序的描述，才能在模块编辑界面中看到这个程序的选项。
4. 在模块编辑页面中用键盘的向下箭头可以添加新的模块，然后选择模块名称为mtups。
如下图所示：第二列的模块标示和第三列的描述会自动显示，就是module0中配置的内容。
后面的是否启用，用于控制WTX804A启动时使用运行这个程序。
PC1D教程
PC1D教程PC1D使用教程简介PC1D是Dr.PaulBasore利用业余时间编写的。
第一版于1985年问世，目前最新的版本为5.9，发布方为新南威尔士大学。
目前，该软件可以在网上免费下载到。
而且为了方便中国的用户使用，有人对该软件进行了汉化，汉化版软件的最新版本是5.0。
软件安装软件可以到网上免费下载，PC1D是免安装软件，下载后将文件解压缩，找到可执行程序“Pc1d.exe”双击打开可以使用了。
程序界面如下图所示。
英文版和汉化版下载地址：/s/1cgG50i第一章PC1D使用教程第一节认识界面PC1D软件打开后能够看到如图1所示界面，主要由菜单栏、工具栏和工作窗口三部分组成。
菜单栏几乎包括了该软件的所有功能；工具栏集中了大部分常用工具按钮；工作窗口由5部分组成，分别是模型区（DEVICE）、材料性能区（REGIN1）、测试条件设置区（EXCITAION）、结果显示区（RESULT）和模型显示区（DeviceSchematic）。
（3）测试条件设置（4）测试条件设置（5）模型显示（2）材料性能设置区（1）电池建模菜单栏工具栏工作窗口图1PC1D运行界面第二节PC1D参数介绍1.Device建立电池模型。
使用PC1D模拟之前，需要提前建立好电池模型，与电池结构相关的参数都在这里设置。
比如电池面积、绒面结构、减反射膜等。
1.1DeviceArea模拟的电池面积，单位支持cm2、mm2、um2。
1.2Surfacetexture绒面参数，分为前表面与后表面，常规工艺由于是双面制绒，所以前后表面都要勾选。
如果是单面电池工艺，如背抛光电池，背面绒面就不用选择。
由于PC1D只考虑了单晶的绒面结构，所以要求提供金字塔结构参数。
以下是无绒面、单绒面、双绒面的电池模型示意图：理论上单晶硅片制绒后的金字塔的角度是54.74°，金字塔高度为3um。
1.3SurfaceCharge表面电荷状态，同样也有前后表面之分。
太阳能电池测试系统使用说明书
太阳能电池测试系统软件使用说明书By dyw2021-11-05深圳普瑞材料技术有限公司SHENZHEN PURI MATERIALS TECHNOLOGIES, CO., LTD网址：邮箱：**********************深圳市宝安区新安街道兴东社区71区佳兆业兴东科创园A栋6楼目录1、概述 (1)1.1概述 (1)1.2术语与缩写解释 (1)2、系统综述 (2)3、运行环境 (3)3.1硬件要求 (3)3.2操作系统 (3)4、系统操作说明 (3)4.1系统安装、部署 (3)4.2软件操作 (5)1、概述1.1概述近年来钙钛矿太阳电池因其创纪录的高效能、低廉的制造成本而备受瞩目，因此应用于评价太阳能电池测试系统的需求应运而生。
对于光源部分，现有模拟太阳能光源较常使用的一般是氙灯，但其具有一定的应用局限性，包括使用寿命短，价格高昂，输出光源为点光源，放热严重等缺点，这些限制因素都影响实验室采样的稳数据定性和可靠性。
LED光源具有使用寿命长，光衰不明显，体积小，功耗低，并且为冷光源，在集合以上优点的情况下，利用算法组合优化各种波长的比例，可以制备出发射模拟太阳光光源的LED面光源，从而为科研工作者提供更有保障的采样稳定性和可靠性。
另外一方面，影响钙钛矿电池商业应用的主要原因是其电池的稳定性，目前钙钛矿电池仅能在使役条件下工作数月，而传统的硅电池能够工作超过25年。
良好的电池封装结构可以使电池隔离水氧，使的电池的寿命得以延长，更重要的是在科研过程中屏蔽这些因素对材料测试结果的影响。
目前科研过程中封装器件的方法有很多种，但多为一次性永久封装，而且在封装过程中会对材料引入损伤。
普瑞材料开发了一款免封装的太阳能电池测试夹具，使用时封装过程简单，无需高温烧结、紫外照射，无化学反应，该夹具体积小巧、安装拆卸均可在手套箱内操作完成，取出手套箱即可直接使用。
本产品集合模拟太阳光LED面光源、配合可重复使用的无损免封装夹具及配套电池性能测试软件系统，为钙钛矿研究工作者量身打造的一款专门的便捷式的太阳能电池测试系统。
2008-多晶硅太阳电池的一维模拟计算
收稿日期:2007-11-26.基金项目:福建省科技重大专项资助项目(2007H Z0005/2007H Z0005-2).光电器件多晶硅太阳电池的一维模拟计算张妹玉,陈 朝(厦门大学物理系,福建厦门361005)摘 要: 提出了多晶硅太阳电池的一维物理模型,并对其在AM1.5太阳光照下的电池的短路电流密度J sc 、开路电压V oc 、填充因子F F 和转换效率 进行了模拟计算,重点分析了多晶硅晶粒尺寸和电池厚度对n +/p 结构的多晶硅太阳电池性能的影响。
模拟中主要引入载流子的有效迁移率和有效扩散长度两个物理量。
模拟结果表明,电池效率在厚度50 m 以内随厚度的增加而增大,当厚度大于50 m 以后趋于饱和;当晶粒尺寸在100 m 以内时,电池特性随晶粒尺寸的增加而显著提高,晶粒进一步增大时效率趋于饱和,此时背面复合速率的影响变大。
关键词: 多晶硅;太阳电池;晶粒尺寸;模拟计算中图分类号:TM 914.41 文献标识码:A 文章编号:1001-5868(2008)05-0631-05One dimensional Model Calculation for Polycrystalline Silicon Solar C ellsZH ANG M ei yu,CH EN Chao(Department of Physics,Xiamen University,Xiamen 361005,C HN)Abstract: A o ne dimensio nal physical m odel for n +/p po lycrystalline silicon so lar cells under A M1.5is presented,and it is used to study the effects of the cell thickness and g rain size on the fo ur kinds o f im po rtant proper ties J sc ,V oc ,F F and .T w o physical quantities o f carrier effective mobility and effective diffusion leng th are used for the calculatio n.The r esults show that the efficiency increases w ith the increasing of cell thickness and grain size w hen the cell thickness is less than 50 m or the g rain size is less than 100 m,then the efficiency g oes saturation.The back surface recombination velocity plays a g reat ro le w hen the g rain size becom es larger than 100 m.Key words: polycrystalline silicon;solar cells;gr ain size;m odel calculatio n1 引言太阳电池光伏发电是利用半导体的光生伏特效应而直接将太阳能转换成电能,随着经济飞速发展所带来的能源和环境问题,光伏发电作为一种绿色可再生能源越来越受到各国各级政府的重视。
钙钛矿太阳电池器件光电性能数值仿真
钙钛矿太阳电池器件光电性能数值仿真赖伟东;张翠苓;韩璐;马德芳;张华程;赵亚军【摘要】钙钛矿太阳电池以其较高的光电转化效率受到业界关注.本文基于数值仿真技术,获得了C H3N H3P b I3钙钛矿太阳电池器件的光电性能.结果表明:器件的实验吸收谱与太阳辐射谱较为匹配,且第一性原理计算得到C H3N H3P b I3晶体具有带隙约为1.6eV的直接带隙半导体结构,这为实现高效光吸收进而发生电子跃迁提供了基础.基于wxAMPS系统的计算结果,发现电池器件的光电转化效率达到15％以上,器件中TiO2致密层和Spiro-MeOTAD层因其能级与CH3NH3PbI3吸收层的匹配作用而实现电子和空穴的分离.随吸收层厚度增加,CH3NH3PbI3吸收层内可产生更多的光电子参与后续光电转化,导致器件短路电流Jsc增大.【期刊名称】《信息记录材料》【年(卷),期】2018(019)005【总页数】4页(P27-30)【关键词】CH3NH3PbI3;钙钛矿;太阳电池;光电性能;数值仿真【作者】赖伟东;张翠苓;韩璐;马德芳;张华程;赵亚军【作者单位】河北大学物理科学与技术学院河北保定 071002;河北大学物理科学与技术学院河北保定 071002;河北大学物理科学与技术学院河北保定 071002;河北大学物理科学与技术学院河北保定 071002;河北大学物理科学与技术学院河北保定 071002;河北大学物理科学与技术学院河北保定 071002【正文语种】中文【中图分类】TM914.41 引言能源问题是现代社会面临的主要问题。
化石能源通过燃烧转化为电能、热能乃至机械能，推动了人类社会发展；化石能源的消耗速度日益加快，这存在潜在的能源危机。
寻找替代能源，尤其是清洁能源，是社会发展的要求。
清洁类能源包括风能、水能、核能、地热、太阳能等，通过汲取除煤炭、石油外的其他自然界能源而实现电、热能转化。
当涉及到便携式能源，太阳能起到风、水能等不可替代的作用。