叠层太阳电池的研究进展分析
- 发布时间：2021-01-29 17:18
叠层太阳电池的研究进展分析
层压太阳能电池的研究进展
由不同带隙宽度的亚电池组成的叠层太阳能电池可以有效地新增太阳能电池对入射光子的能量吸收，从而提高其转换效率。本文综述了光电性能和各种层压光伏设备的研究进展,如复合叠层太阳能电池、硅叠层太阳能电池,聚合物层压色素增感叠层太阳能电池和太阳能电池,并提出一些技术对策改善叠层太阳能电池的转换效率。
近年来，太阳能光伏技术得到了快速发展。单晶硅和多晶硅太阳能电池已经商业化，复合太阳能电池、聚合物太阳能电池和染料敏化太阳能电池也正在开发中。光伏技术的发展历史证明，要提高太阳能电池的转换效率，要考虑以下两个方面。另一方面，改进了光伏材料的性能和光伏器件的结构，降低了电池[1]中光载流子的各种能量损耗。假如将不同带隙宽度的电池组合成叠层太阳能电池，使每个子电池可以吸收与自身带隙宽度相匹配的光子能量，可以扩大阳光的吸收范围，大大提高转换效率。1994年年,Meier[23]首次提出叠层太阳电池概念,并制作出初始效率为9.1%的叠层电池,此后叠层太阳电池的研究受到了人们的热切关
请注意。特别是近年来，通过开发新材料、改进工艺和优化电池结构，使叠层太阳能电池的效率得到了稳步提高。目前，GaInP/GaAs/GaInNAs三结太阳能电池在[4]聚光条件下的转换效率达到了43.5%。在未来，叠层太阳能电池有望成为高效太阳能电池。综述了复合太阳能电池、硅基层压太阳能电池、聚合物层压太阳能电池和染料敏化层压太阳能电池的光伏性能。
作为最有前途的第三代太阳能电池，叠层太阳能电池正在取得重要进展。重要研究方向是提高太阳能电池的转换效率，降低生产成本。为了进一步提高太阳能转换效率，要注意以下几个方面:
1)关于复合叠层太阳能电池，要进一步改善其隧穿结特性，优化亚电池的材料组成，生产出具有良好的电流匹配、高点阵匹配和带隙匹配的复合叠层太阳能电池。
2)进一步优化硅基叠层太阳能电池的固有层厚度、掺杂浓度和中间层材料，寻找最合适的材料和工艺参数来提高叠层太阳能电池的性能;
3)加大对高分子材料和有机染料稳定性的研究，提高高分子层压太阳能电池和染料敏化层压太阳能电池的稳定性。随着叠层太阳能电池技术的发展，叠层太阳能电池有望在不久的将来成为光伏产业的主流。
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