论文部分内容阅读
聚光是一种提高太阳能电池效率、减小太阳能电池制备成本以及研究太阳能电池性能的一种有力的方式。GaAs电池和Si电池的聚光研究和应用都已经十分成熟,然而CdTe薄膜电池的聚光性能却没有见于文章。因此,我们开展了对CdTe薄膜电池的聚光下性能的研究。实验分为对照组进行,第一组是不加散热装置的CdTe薄膜电池的聚光下性能的研究,第二组是加散热装置的CdTe薄膜电池的聚光下性能的研究,第三组是单节GaAs电池聚光下的性能研究。
经过从1倍太阳光强增加到25.9倍的太阳光强下测量CdTe薄膜电池的I-V曲线,发现无论是有没有散热装置,随着聚光倍数的增大,电池的短路电流基本上是呈线性增加,电池的效率和填充因子则在缓慢下降。所不同的是,加了散热装置的聚光电池的开路电压会一直随聚光倍数增大而升高而未加散热装置的聚光电池的开路电压在增大到一定数值后开始下降。
我们对CdTe薄膜电池建立了一个简单的模型,经过详尽的理论分析和数据拟合,分析出了CdTe薄膜电池的理想因子、薄膜各层的电阻以及结电阻,并且分析了热效应导致的开路电压耗损原因。得出了电池的效率的下降主要是由于填充因子的降低,而后者的降低则主要是是串联电阻,特别是电池电极电阻分压导致最大功率点向低端移动的结果。如果我们能够采取办法降低电极电阻的大小,则可以提高CdTe薄膜电池的聚光性能。
另外,本文还采用了三元共蒸法制备了(O)ul nSe2电池。首先,在往350℃的衬底蒸发一层In、Se,时间为40min;第二步,蒸发(O)u、Se,延迟升温衬底从350℃缓慢升到500℃,再恒温一段时间,共历时30min;第三步,继续蒸发少量In、Se10min,衬底维持在500℃。制得了2.4%效率的(O)ul nSe2电池。进一步分析了不同的温度、时间条件下(O)ul nSe2膜的结晶性及其对最终电池效率的影响。