太阳电池性能评价试验机

目前，单晶硅太阳电池的输出电压约为0.6V左右，其最大输出的功率和 太阳电池本身的效率与表面积有关。譬如说一个效率16%、6时的太阳电 池，最大输出功率约为2.5W。一个太阳电池输出电压和输出功率对大部分的 电器产品相对偏低，要和一般用电兼容或配合应用，就将多个太阳电池并联和串联起来形成模块(module),其中串联的功用，是为了提高输出电压，而并联的功用，是为了增加输出功率。同样的道理，若需要再提高模块的输出电压或 输出功率，多个模块并联或串联起来就形成数组（array)系统。而一般太阳能应 用系统（system),不仅只有电池、模块、或数组，还可能包括储电装置(storage devices)、功率调 器（power conditioner)、和安装固定结构（mounting structures),这些接口设备，统称为平衡系统（balance of systems)。下面，我们 就简单地介绍太阳电池的基本结构，了解太阳电池工作原理、制造程序，包括半导体材料。 在不同的材料和制造工艺程序下，会产生不同结构的太阳电池。但归纳而言，太阳电池最基本的结构可分为基板、p-n二极管、抗反射层、和金属电极 四个主要部分。基板（substrate)是太阳电池的主体，p-n二极管是光生伏特效应 的来源，抗反射层乃在减少入射光的反射来增强光电流，金属电极则是连接器件和外部负载。 所谓ingot-based的太阳电池是使用芯片（wafer) 当基板，芯片本身就是光生伏特的作用区。因为是用芯片作基板，一般就使用扩散（diffusion)工艺技 术，在p-型芯片上进行n-型扩散，或在n-型芯片上进行p-型扩散，形成p-n二极管。单晶娃和多晶硅太阳电池都是ingot-based，其芯片是由硅ingot切割而 得。工业界使用的太阳电池硅芯片，大都是p型。当然硅芯片的制造，不一定 非由ingot切割不可，也有其它特殊的方式，如ribbon或sheet制造方式。 薄膜太阳电池则可以使用玻璃、塑料、陶瓷、石墨，金属片等不同材料当基板，非晶或多晶薄膜光生伏特器件则沉积在基板上，基板本身并不参与光生 伏特作用。在薄膜太阳电池制造上，可使用各式各样的沉积技术，一层又一层 地把P-型或n-型材料沉积上去。常见的薄膜太阳电池有非晶硅、CUInSe2 (CIS)、CuInGaSe2 (CIGS)、和CdTe薄膜。随着薄膜技术的发展， microcrystalline，甚至nanocrytalline硅薄膜也被研究开发。薄膜太阳电池大优点就是生产成本较低，但其效率和稳定性较差。 III-V族（如GaAs、InP、GaN)太阳电池，则是使用不同的外延（epitaxy) 技术，如 metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD)，或 molecular beam epitaxy (MBE)方法，将p-型和n-型晶体直接长在芯片基板上，而基板本身通 常也不参与光生伏特作用。这样的epitaxy方式生长晶体的优点，使得电池结构 多样化，例如：异质结、多结、量子井、量子点、和超晶格等结构。正因如此，III-V族太阳电池通常具有较高的效率，但其生产成本也相对的偏高。 太阳电池的光照面一般都会有抗反射层或texture结构，来减少入射阳光的反射。如果没有的话，入射阳光会有约30%的反射损失，这对太阳电池而言足是相当严重的。晶硅太阳电池一般是使用氮化硅（SiN)来形成抗反射层，它不仅 能有效地减少入射光的反射，而且还有钝化（passivation)的作用，甚至能保 护太阳电池，有防刮伤、防湿气等功能。除了使用抗反射层外，一般单晶硅太 阳能电池，期光照的表面都会先经过texture处理，来更进一步地减少入射阳光 的反射。这个texture处理，会在表面形成大小不等的金字塔（pyramid)结构， 让入射光至少要经过芯片表面的二次反射，因此就大大地降低了入射光经过第 一次反射就折冋的几率。需要注意的是，因texture金字塔的大小约儿个um, 而一般n-型扩散的深度只有0.5um作用，所以二极管实际上是形成于textur金字塔的表面。[url=http://www.hyxyyq.com][color=#ffffff]手持万用表[/color][/url][url=http://www.hyxyyq.com][color=#ffffff]http://www.hyxyyq.com[/color][/url] 太阳电池需要金属电极一层来连接外部的电路。通常，光入射的表面有二条平行条状金属电极来提供外界连接的焊接处。背表面通常会全部涂上一层所谓的back surface field (BSF)金属层，在光入射的表面，会从条状金属电极，伸展出 一列很细的金属手指（finger)。BSF金属层可以增加载流子的收集，还可回收没 有被吸收的光子。金属finger的设计，除了要能有效地收集载流子，而且要尽 量减少金属线遮蔽入射光的比例，因光照面的金属线通常会遮蔽3〜 5%的入射 光。太阳电池金属电极用的材料通常是铝和其它金属的合金，但在薄膜太阳电池中，为了实现一体成型（monolithically)的要求，上层金属电极则会使用透明导电的氧化物 transparent conducting oxide (TCO)。 必须注意的是，有别于一般平板（flat plate)模块的结构，太阳电池还可以 使用额外的聚光器（concentrator)来增加入射光的强度。聚光器可以是一般透 镜，或是特殊结构的Fresne透镜，或者甚至是Fresnel zone plate。聚光器的使 用，可以大幅度地提高系统光照的有效面积。但是，聚光器要求太阳电池的正 射，因此应用上必须配合tracking系统。

[align=center][b]柔性衬底非晶硅薄膜太阳电池的研究陈宇华中科技大学[/b][/align]摘要：[color=#666666]随着能源问题的日益突出,近年来太阳电池光伏发电技术发展迅猛。聚合物衬底柔性薄膜太阳电池凭借其耗材少、成本低、可卷曲（柔性）、重量比功率高、轻便等特点成为当前太阳电池研究领域的热点。 聚酰亚胺（PI）膜具有耐高温等优点,被本研究选作了柔性衬底材料。针对聚合物材料光透过率普遍偏低的情况,本研究设计了“柔性衬底/Al底电极/N/I/P/TCO（透明导电薄膜）”的倒结构柔性太阳电池,并制定了相应的工艺制备方案。 PI膜在高温200℃以上存在气体释放现象,本研究提出了PI膜的预烘（prebake）工艺,以解决PI膜高温释放气体问题,并通过实验确定了最佳的预烘工艺条件。在此基础上,为了保证沉积在PI膜上的Al底电极不掉膜不脱落,本研究探索了制备高电导、良好附着性的Al底电极的工艺。 本研究通过在PECVD沉积非晶硅薄膜的过程中通入CH4来制备宽带隙a-SiC:H薄膜作为电池窗口层以提高电池的性能,研究优化了其制备工艺条件。同时研究了获得高光暗电导比(δph/δd＞105)的本征非晶硅层的制备工艺以及获得高暗电导的N型非晶硅膜... [/color]更多[url=https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CMFD&dbname=CMFD2010&filename=2009228005.nh]柔性衬底非晶硅薄膜太阳电池的研究 - 中国知网 (cnki.net)[/url]

单晶硅太阳电池的温度和光强特性《材料研究与应用》2008年04期中文, 谢谢!!

RT，未能搜到，特向各位版友求助：GB/T-2012 地面用晶体硅太阳电池总规范。

[b]职位名称：[/b]华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室-有机聚合物太阳电池材料与器件[b]职位描述/要求：[/b]一、招聘条件 1.遵纪守法，无违纪违规行为。热爱高等教育事业，身心健康，具有良好的品行和职业道德。 2.获得博士学位不超过3年的博士，或通过博士学位论文答辩的应届博士。年龄在35周岁以下。 二、招聘方向 方向1：有机聚合物太阳电池材料与器件（5-10名）： 导师：曹镛(yongcao@scut.edu.cn）、黄飞（msfhuang@scut.edu.cn）、何志才（zhicaihe@scut.edu.cn）、段春晖(duanchunhui@scut.edu.cn）、彭小彬（chxbpeng@scut.edu.cn）、朱旭辉(xuhuizhu@scut.edu.cn) 1） 已取得或将于近期取得博士学位，35周岁以下。 2） 有机合成、高分子化学与物理、有机/高分子光电材料、光电器件与物理、表界面科学与技术、等研究背景。 3） 热爱科研、勤奋努力，有良好的团队协作精神和沟通协调能力，须全时工作，不得兼职。 4） 良好的英文阅读、写作、及交流能力，在重要学术刊物上发表至少1篇学术论文。 5） 能独立开展相关课题的研究，协助指导研究生，配合完成项目申报。 [b]公司介绍：[/b] 仪器信息网仪器直聘栏目针对高校科研院所的免费职位发布平台，汇集了全国数十所高校科研院所的招聘信息。发布信息请联系010-51654077...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/58795]查看全部[/url]

[b]职位名称：[/b]华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室-有机聚合物太阳电池材料与器件 [b]职位描述/要求：[/b]导师：马於光（ygma@scut.edu.cn）、苏仕建（mssjsu@scut.edu.cn）、陈江山(msjschen@scut.edu.cn) 1） 已取得或将于近期取得博士学位，35周岁以下； 2） 具有新型高效有机发光材料（含钙钛矿）开发、有机电致发光器件设计与制备、有机电致发光材料及器件中的光物理及器件物理机制研究、有机激发态研究（含自旋光电子器件）等研究背景； 3） 热爱科研、勤奋努力，有良好的团队协作精神和沟通协调能力，须全时工作，不得兼职； 4） 良好的英文阅读、写作、及交流能力，在重要学术刊物上发表至少1篇学术论文； 5） 能独立开展相关课题的研究，协助指导研究生，配合完成项目申报。 [b]公司介绍：[/b] 仪器信息网仪器直聘栏目针对高校科研院所的免费职位发布平台，汇集了全国数十所高校科研院所的招聘信息。发布信息请联系010-51654077...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/59920]查看全部[/url]

最近我们公司新买了台Hitachi S4800，用于晶体硅太阳能电池的分析。太阳能电池的尺寸较大（可达156mm×156mm)，而样品台的尺寸很小（最大只有1 inch），因此只能从太阳电池上取一小块区域进行观察。但是取样面临这两个问题：一是由于太阳能电池易碎，而我们没有专门的取样工具，通常采用直接敲碎的方法取样，结果很难取到想要观察的区域；二是取到的样品的断面很不平整，很不好观察。所以想请大家推荐取样的方法或工具，以及获取平整断面的方法，谢谢大家。

光伏行业发展初期，晶体硅电池和组件达到批量化生产时，BAA级的模拟器被行业普遍使用，但随着行业的发展和科学技术的进步，尤其是现在各种不同技术类型和不同规格的光伏电池/组件的产品的涌现，其B级光谱的限制性和对多标准板的要求以及测试误差的过大，对AAA级的模拟器成为行业的必然需求，即　　A（光谱等级）A（辐照不均匀度等级）A（辐照不稳定性等级，通常指LTI）。　　1.光谱对测试结果的影响　　不同基材的电池光谱响应差别很大。实际上，即使基材相同的电池在生产过程中由于晶体生长或其它条件和工艺等的差异，也会导致光谱响应的差异，由于无法保证校准设备时使用的标准电池和其它被测电池的绝对一致性，因此如果要得到更为准确的结果，就需要高等级光谱的太阳模拟器。　　2.光强均匀性对测试结果的影响　　晶体硅太阳电池组件中单体电池之间焊接不良及同串单体电池IV特性不匹配等因素会导致输出功率降低。在工业上，为了防止由以上原因造成的热斑效应和功率消耗，在组件制造时一般都会在每十几片串联的电池片两端并上旁路二极管。这样做虽可降低组件的热斑效应，但同时也可能会使组件的IV特性曲线出现畸变。造成热斑效应的原因有很多，其中两个主要的原因是：一是电池组件本身工艺或品质造成的单体电池IV特性不匹配，二是遮盖等外界原因造成的组件受光不均匀。　　因此，一个光强均匀性良好的太阳模拟器，可以通过测试从一定程度上反映出太阳电池组件的单体电池IV特性不匹配的问题。　　模拟器的光均匀性还会影响测试结果的FF，如果模拟器的光均匀度不好，一般情况下，测试IV曲线的FF就会比实际值偏小。　　3.辐照不稳定度对测试结果的影响　　辐照稳定度对测试结果的影响是很容易理解的，模拟器辐照不稳定，就必然会造成测试结果不稳定，辐照稳定度保证了所测试的I-V特性是在同一条件下量测的，为数据的可参考性提供了前提。

[b]职位名称：[/b]华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室博士后-有机聚合物太阳电池材料与器件[b]职位描述/要求：[/b]导师：曹镛(yongcao@scut.edu.cn）、黄飞（msfhuang@scut.edu.cn）、何志才（zhicaihe@scut.edu.cn）、段春晖(duanchunhui@scut.edu.cn）、彭小彬（chxbpeng@scut.edu.cn）、朱旭辉(xuhuizhu@scut.edu.cn) 1） 已取得或将于近期取得博士学位，35周岁以下。 2） 有机合成、高分子化学与物理、有机/高分子光电材料、光电器件与物理、表界面科学与技术、等研究背景。 3） 热爱科研、勤奋努力，有良好的团队协作精神和沟通协调能力，须全时工作，不得兼职。 4） 良好的英文阅读、写作、及交流能力，在重要学术刊物上发表至少1篇学术论文。 5） 能独立开展相关课题的研究，协助指导研究生，配合完成项目申报。[b]公司介绍：[/b] 仪器信息网仪器直聘栏目针对高校科研院所的免费职位发布平台，汇集了全国数十所高校科研院所的招聘信息。发布信息请联系010-51654077...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/59919]查看全部[/url]

 赛维LDK光伏产品分析测试研究中心成立于 2008年1月，中心目前下设四个实验室： 硅片/电池检测实验室 化学分析实验室 GDMS/低温付立叶红外实验室 ICP—MS实验室 主要功能： 硅材料及太阳级硅片生产/研发对检测技术 的需求 杂质成分及含量检测 硅片性能分析检测 太阳电池性能及失效分析 分析实例—多种分析技术的综合应用[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=164677]LDK多晶硅实验室[/url]

神舟九号飞船绕地球飞行1小时耗电多少？也许你猜不到，只需要1800瓦，相当于一个普通家用空调或者是一个功率高点的微波炉的耗电量，但飞船与家用电器比起来，可是个十足的大个头。一天飞行下来，“神九”耗电量只有43度。虽然“神九”耗电不大，但却有一颗强大的“心脏”即电源系统，时时刻刻为“神九”的飞行提供电力保障。据报道，神舟九号电源系统共有3种电源，即太阳电池帆板、镉镍蓄电池、应急电池。太阳能帆板的材料采用了三结砷化钾，与一期使用的多晶硅相比，发电能力提高了一倍。这也使得电源系统的健壮性更强。同时，电源系统采用高压体制，减少了各种损耗。“神舟九号”绕地球飞行一圈需要约90分钟，这期间有50多分钟是在阳光照射下的光照期，太阳电池帆板可以正常工作并给储能电池充电。但有30多分钟却是在没有阳光照射的地影期，太阳电池帆板将停止工作，这时维持飞船正常运转的电能都来自镉镍蓄电池事先储藏好的电能。应急电池使用的是高性能比新型银锌电池，其作用就像UPS。出现紧急情况时，飞船返回地面需要 4个小时，而应急电池可以确保飞船供电，以及落地后为搜救系统提供24小时的用电。

太阳能电池（光电材料）I-V特性测试系统 目前，石油、天然气等不可再生能源价格的居高不下，使得人类对太阳能电池（光电材料）的研究开发进入了一个新的阶段，国内很多实验室和科研院校也都加紧了对太阳能电池材料（光电材料）的研究和开发。 太阳能电池（光电材料）测试作为太阳能电池（光电材料）研究开发的一个环节，至关重要，需要专业的测试系统来完成。针对当前人们对太阳能电池材料（光电材料）的研究和开发，以及太阳能电池（光电材料）研究人员搭建太阳能电池（光电材料）测试系统的耗时耗力，我公司特推出太阳能电池（光电材料）测试系统，并已在很多太阳能电池材料（光电材料）研究、测试实验室广泛使用。 一、我公司太阳能电池（光电材料）测试系统的优势： 1. 技术服务全面 我公司始终把客户需求摆在首要位置，针对客户特殊需求量身定做，为客户提供全套解决方案，终身提供技术服务，为客户节省了搭建太阳能电池（光电材料）测试系统所消耗的时间和人力物力，同时也得到了客户的一致好评。 2. 针对性强 凭借雄厚的光电技术知识和行业经验，针对不同类型的太阳能电池（光电材料）以及客户对测试系统的不同需求，我公司对太阳能电池（光电材料）测试系统也做出了相应的调整，以达到较好的测试效果。目前，针对硅太阳能电池、多元化合物为材料的太阳能电池、功能高分子材料制备的大阳能电池、纳米晶太阳能电池等不同的太阳能电池，我公司也都搭建了不同的测试系统。 3. 性价比高 我公司太阳能电池（光电材料）测试系统采用国外知名公司仪器集成，信噪比高，性能稳定，技术先进，对太阳能电池（光电材料）的测试过程实现自动化，过程简单方便，测试结果在行业内也会具有一定的权威性和说服力。同时，我公司推出的整套太阳能电池（光电材料）测试系统具有很高的性价比。 4. 成熟的太阳能电池（光电材料）测试系统 凭借测试系统的高性价比以及全面的技术服务，我公司太阳能电池（光电材料）测试系统已在国内很多单位的实验室投入使用，包括清华大学等知名大学、国家权威的太阳能计量单位、中国科学院等研究机构以及众多的太阳能相关企业，经过大量客户对我公司太阳能电池（光电材料）测试系统的使用，证明了我公司的太阳能电池（光电材料）测试系统的成熟。 二、太阳能电池（光电材料）光谱响应测试系统简介 太阳能电池（光电材料）光谱响应测试，或称量子效率QE（Quantum Efficiency）测试，或光电转化效率IPCE (Monochromatic Incident Photon-to-Electron Conversion Efficiency) 测试等，广义来说，就是测量光电材料的光电特性在不同波长光照条件下的数值，所谓光电特性包括：光生电流、光导等。我公司的光谱测试系统由宽带光源、单色仪、信号放大模块、光强校准模块、计算机控制和数据采集处理模块组成。我们可以与用户密切协作，根据用户需要测试的样品的类型、测试指标、测试条件，设计和组建最适合每个客户测试需要的系统。 三、太阳能电池I-V特性测试系统简介 我公司太阳能电池I-V特性测试系统主要用来测试太阳能电池的I-V特性等。光源光谱和强度特性可模拟各种条件下的太阳光谱（AM0、AM1.0、AM1.5、AM1.5Global、AM2.0、AM2.0Global），稳定性高，均匀性好，均可达到A类标准，多种光照射面积尺寸；样品台可控温；高精度表头、可调负载和配套软件组成的系统能够通过计算机对测试参数进行设置，并且读取数据，在计算机内进行数据处理，绘制I-V和曲线和显示其它参数并打印输出；系统还可根据客户的具体情况和特殊需求进行相应的系统扩展太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统 　　太阳能电池测试行业长期的经验，使得我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统始终处于行业领先位置。符合IEC, JIS, ASTM标准规定，我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统具有很高的稳定性和重复性。 　　作为光伏器件厂商和科研工作者，为了获得高效的产品，就需要一套高性能太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统来帮助完成产品改进。我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率[font=宋体, MS So

中国科技网华盛顿5月24日电 在工业界看来，石墨烯太阳能电池是未来获得廉价且耐用太阳能电池的最佳途径之一，但是过去的试验发现，石墨烯太阳能电池的能量转换效率仅约为2.9%。美国佛罗里达大学物理学研究人员24日表示，他们通过对石墨烯材料进行掺杂处理，获得了具有能量转化率高的掺杂石墨烯太阳能电池。 据研究人员介绍，石墨烯材料掺杂处理所用的物质为三氟甲基磺酰胺（简称TFSA），掺杂后的石墨烯太阳能电池的能量转化率高达8.6%，创造了石墨烯太阳能电池能量转换的纪录。他们的研究成果刊登在《纳米通信》网站上。 研究生缪晓常（英译）在分析能量转化率提高的原因时表示，掺杂导致石墨烯薄膜导电能力更强同时提高了电池内的电位，这让石墨烯太阳能电池的光电转换效率更高。同过去人们尝试的掺杂物相比，新的掺杂物TFSA性能稳定，即作用持续时间长。缪晓常和同事在实验室研发的掺杂石墨烯太阳能电池为镶有金边的5毫米见方的小窗，小窗由硅材料表面镀单层石墨烯组成。 石墨烯和硅结合时形成了电子单向导通的肖特基结，在光照时，它是石墨烯太阳能电池中实现光电转换的区域。肖特基结通常由半导体表面镀金属而成，但是佛罗里达大学生物和工程纳米学研究所2011年发现，石墨烯材料能够代替金属与半导体形成肖特基结。 佛罗里达大学著名物理学教授亚瑟·赫巴德说，与普通金属不同，石墨烯是透明和柔性材料，它具有极大的潜力成为太阳能电池的重要组成部分。人们希望在未来，太阳能电池能够用于建筑外部和其他产品中。他同时认为，石墨烯太阳能电池的能量转化率能够通过如此简单且廉价的处理方法得以提高，展现了其光明前景。 研究人员表示，如果石墨烯太阳能电池的能量转化率达到10%，且保持生产成本足够低，那么它们将成为市场上有力的竞争者。 佛罗里达大学目前研发的石墨烯太阳能电池样品的基底是硅半导体材料，用于大规模产品生产并不经济。不过，赫巴德表示，他看好将掺杂石墨烯与更廉价、更具有柔性的基底材料相结合，这些基底材料包括全球众多实验室正在开发的高分子膜。（记者 毛黎） 总编辑圈点 石墨烯及其衍生物的研究已广为人知。本研究通过新的技术工艺，不仅造就了迄今最高效的石墨烯基太阳能电池，也指出了一个重要的研究方向，并描绘了一幅非常诱人的应用前景。我们相信，这只是一个起点，石墨烯很快会成为一种充满无限可能的革命性材料：除了已经在研究中的太阳能电池、超薄防弹衣、天文望远镜、高强度航空材料、高性能储能和传感器材料等，还有更富想象力的太空电梯。当然，前提还是基础研究的进一步深入。 《科技日报》（2012-05-26 一版）

电池短路试验机用于锂原电池和其它原电池、以及锂离子电池（用于移动电话、笔记本电脑、摄像机等数码电子产品）、镍氢、镍镉以及铅酸电池（用于电动工具、玩具、电动自行车等产品）的外部短路试验，大家在采购本电池短路试验机时，要先了解产品，我司生产的电池短路试验机在技术、功能方面都满足以下要求。 技术规格要求： 1 适用范围 1.1 适用标准 电池短路试验机适用于锂原电池和其它原电池、以及锂离子电池（用于移动电话、笔记本电脑、摄像机等数码电子产品）、镍氢、镍镉以及铅酸电池（用于电动工具、玩具、电动自行车等产品），按照标准GB8897.4-2002、GB/T18287-2000、IEC60086-4: 2000、IEC62133: 2002、UL1642: 2006、SN/T1413-2004、SN/T1414.3-2004中的有关要求，进行外部短路试验。 1.2 试验要求 上述标准中，对于外部短路试验的规定要求略有不同，电池短路试验机满足以下全部的试验要求： 1）电池在（55±2）℃的环境下达到温度平衡后，在相同温度下经受外电路总阻值0.1Ω的短路，短路继续至电池外壳温度回落至（55±2）℃后，再持续1小时以上。 2）满充的电池或电池组在（20±5）℃或（55±5）℃的环境条件下，电池或电池组的正负极之间经受外电路总阻值0.1Ω的短路，短路试验持续24小时，或电池外壳温度下降到比峰值低20％时结束（采用热电偶监控），取时间较短的试验情况。 2 主要技术参数与功能 2.1 主要技术参数 1）温度范围：RT+20℃～100℃ 2）温度均匀度：±2℃ 3）温度波动度：±0.5℃ 4）短路工位：5路 5）测温工位：5路 6）每路短路电阻：＜0.1Ω或＜0.05Ω可选 7）短路工作腔底面积：600mm×600mm 8）适用样品最大尺寸：500mm 2.2 主要功能 1）电池短路试验机采用全封闭的箱体结构，短路工作腔与设备本体的电气线路部分隔离。 2）短路工作腔具有隔爆和排气功能，能够瞬间释放试样爆炸产生的压力，并排出爆炸产生的烟尘。 3）电池短路试验机的工作腔具有适度的耐腐蚀和便于清洁的功能，能够经受电池爆炸产生的腐蚀性液体的侵蚀，便于清洗。 4）电池短路试验机采用远程和现场两种控制方式，短路过程通过自动控制完成。 5）短路工作腔安装具有防弹功能的观察窗，以便对短路过程进行监控； 6）短路工作腔具有烟雾监控和声光报警功能，以对爆炸发生与否进行判断和报警。 3 安装要求 需求方要提供排气烟道或根据具体要求，供求方另行单独设计、制造、安装废气处理机组及排烟管路。

太阳能电池测试中的不确定因素及排除要想在各种太阳能电池测试系统,如：IPCE测试,量子效率/QE测试,光谱响应测试,IV测试中从根本上全面降低测试结果的A类和B类不确定度，保证测试数据呈现最佳的精度和准确度，就要充分考虑整个测试过程中所涉及的全部环节，在太阳能电池测试过程中不确定度的主要来源有以下几种：人员操作、仪器设备、标准溯源、测试方法、环境条件等等。◆人员操作 人员的操作在测试结果的不确定度分析中是很重要的。如在同一测试过程中不同的测试人员的操作流程、参数读取时机、对同一结果的读数都不可能完全相同；即使同一操作人员在两次实验中的操作也会有所不同，这些都会导致测试数据的不准确。 解决方案： 实现计算机全程自动化控制，依据国际太阳能电池测试的最新标准、最科学测试方法编制成的计算机软件可实现一键式操作，将避免人员操作差异；能最大程度的保证系统测试数据的重复性。◆仪器设备 测试系统中的相关设备的准确度、精度是影响测试数据的直接因素。也是实验结果权威性、科技性的根本保障。如构建测试系统中的各功能部件性能不好，虽然每个部件的不确定度分量不大，但其会造成各部分设备不确定度的叠加，使最终结果的不确定度很大，从而使测试的最终数据不准确。 解决方案： 测试系统选用国际知名品牌、世界顶尖技术的锁相放大器、斩波器、万用表等仪器设备进行构建，这些高端的专业设备可以为您有力的保障测试数据的权威性、准确性。◆标准溯源 测试系统的计量/校准标准也是系统不确定度的主要来源之一，在太阳能电池光谱响应/量子效率（QE/IPCE）测试系统中所要用到的标准探测器；I-V特性测试系统中标定太阳能模拟器用的标准电池的性能好坏，其校准数据的不确定度都严重影响着测试结果。 解决方案： 采用性能稳定可靠、线性度好、受温度等环境影响小的标准设备，其校准数据必须可溯源至国际、国内各著名计量校准机构（如NREL、NIST、NIM等）。◆测试方法 目前太阳能电池的种类很多，各种类电池的特性也均有不同，测试方法的选择选择的正确与否对测试结果有着很大的影响，例如：交流测试方法选用于响应速度快的电池；直流测试法则更适用于测响应速度较慢的电池，交流方法中对系统光源的交流调制的频率设置等都会影响您测试的结果。 解决方案： 确定合理的测试方案必须要依据依据ASTM 、IEC等国际标准，最重要的是要根据大量的电池测试实验经验，这就要求设备提供商不能仅仅有很强的研发能力、专业技术基础，更为重要的是要有众多客户的成功案例。◆环境条件[/f

【序号】：1【作者】：沈洲； 沈鸿烈； 马跃； 陈军； 【题名】：高方块电阻发射区单晶硅太阳电池的性能优化【期刊】：微纳电子技术 【链接】：http://www.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?QueryID=14&CurRec=120&DbCode=CJSF&dbname=CJSFLAST2011&filename=BDTQ201102006【序号】：2【作者】：崔容强； 秦蕙兰；【题名】：绒面硅太阳电池的研究【期刊】：太阳能学报【链接】：http://www.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?QueryID=14&CurRec=140&DbCode=CJSF&dbname=CJSFLAST2010&filename=TYLX198002009【序号】：3【作者】：严婷婷； 张光春； 李果华； 汪义川； 陈如龙； 李波； 【题名】：光致发光技术在Si基太阳电池缺陷检测中的应用【期刊】：半导体技术【链接】：http://www.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?QueryID=14&CurRec=135&DbCode=CJSF&dbname=CJSFLAST2010&filename=BDTJ201005011【序号】：4【作者】：史济群； 【题名】：钝化发射极、背面定域扩散高效硅太阳电池【期刊】：华中理工大学学报【链接】：http://www.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?QueryID=14&CurRec=239&DbCode=CJSF&dbname=CJSF7911&filename=HZLG409.000

研制高效的低成本的太阳能电池是全球共同面临的巨大挑战。染料敏化太阳能电池因其具有成本低廉、工艺简单、可小型化、环境友好等优点，展现出广阔的产业化前景。而实现太阳能电池高转化效率的首要途径是尽可能提高太阳光的利用率，这就要求电池电极能最大限度地捕捉太阳发出的各种光线，并实现高效的光电转换。新材料的研发为提升太阳能电池的效率提供了新思路。黑磷，作为一种具有二维层状结构的直接带隙半导体材料，展现出优异的光电性能，被广泛视为新的“超级材料”，在半导体工业、光电器件、光学探测、传感器、光热治疗等多个领域展现出巨大的潜在应用价值。近期研究发现，大小仅为几个纳米的黑磷量子点还具有很高的近红外消光系数，可实现近红外光的高效吸收。近期，中国科学院深圳先进技术研究院喻学锋研究员与中南大学杨英副教授以及肖思副教授等合作，创新性地将黑磷量子点应用于构筑染料敏化太阳能电池的光阴极。团队利用黑磷量子点的近红外强吸收和高光电转换能力，将黑磷量子点沉积于多孔导电聚苯胺薄膜表面，制备出可红外光响应的光阴极，与光阳极形成互补的光吸收，将器件的光吸收范围扩展至可见-红外波段，从而组装成可双面进光的准固态染料敏化太阳能电池。电池性能测试结果表明，沉积黑磷量子点后光阴极实现了对低能红外光子的充分利用，并有效增加了器件的光生载流子浓度，从而将太阳能电池的光电转换效率提高了20%。该研究成果表明黑磷在太阳能电池、光伏器件等领域的巨大应用潜力。相关论文发表在AdvancedMaterials（DOI: 10.1002/adma.201602382），并被选为当期封面故事。巨纳集团低维材料在线商城91cailiao.cn,专注材料服务，主要销售以低维材料为代表的相关的实验室耗材和工具，比如各类二维材料(包括狄拉克材料),一维材料,零维材料,黑磷BP,石墨烯,纳米管,HOPG,天然石墨NG,二硫化钼MoS2，二硒化钼MoSe2,二硫化钨WS2，hBN氮化硼晶体，黑磷，二碲化钨WTe2，二硫化铼ReS2，二硒化铼ReSe2量子点,纳米线,纳米颗粒,分子筛,PMMA.....积极为广大科研院所提供更加优异的低维材料，推动新型材料的研究。

【序号】：1【作者】：杨文华, 李红波, 吴鼎祥【题名】：太阳电池减反射膜设计与分析【期刊】：上海大学学报(自然科学版)【年卷期】：2004年 第10卷 第01期【全文链接】：【序号】：2【作者】：王永东, 崔容强, 徐秀琴【题名】：太阳电池减反射膜系统的研究【期刊】：太阳能学报【年卷期】：2001年 第22卷 第03期【全文链接】：

日前，厦门大学物理与机电工程学院康俊勇教授课题组研发成功一种新型太阳能电池，即将氧化锌和硒化锌两种宽带隙半导体材料用作太阳能电池，从而大大稳定了太阳能电池的性能并使其寿命延长。这也是国际上首次实现了宽带隙半导体在太阳能电池中的应用。近期，英国皇家化学学会的《材料化学》杂志发表了这一成果，在国际上引起广泛关注。　　所谓宽带隙半导体，一般是指室温下带隙大于2.0电子伏特的半导体材料。从物理学上来讲，带隙越宽，其物理化学性质就越稳定，抗辐射性能越好，寿命也越长；但与此相对应，带隙宽的一个缺点是――这种材料对太阳光的吸收较少，光电转换效率低。由于这种“致命性缺陷”，宽带隙半导体材料以往在太阳能电池中不用作发电的关键结构，而仅用作电极。　　据介绍，目前，在太阳能电池中，应用较多的是硅太阳能电池，但其寿命有限。针对硅电池“寿命短”的问题，从2005年起，厦门大学半导体光子学中心的专家们将眼光瞄向了具有稳定物理化学性质、抗辐射性能好、“寿命长”的宽带隙半导体，致力于“宽带隙半导体在太阳能电池应用”的研究。

我国薄膜太阳能电池装备“破冰” 太阳能电池产业化有望提速　　8日，中国首台代表国际尖端水平的薄膜太阳能电池关键生产设备——等离子体增强型化学气相沉积设备(PECVD)在上海成功下线，这被视为中国在新能源高端装备领域取得的“零的突破”。“中国造”的PECVD性能领先于国外同类产品，价格大幅低于后者，国内薄膜太阳能电池产业化进程有望提速。　　PECVD首次“国产化”：薄膜太阳能电池产业化有望加速　　创造这一突破的是注册在浦东张江高科技园区的理想能源设备公司。据该公司总经理钱学煜介绍，一片“1.1米×1.4米”的普通平板玻璃完成导电层覆膜后，进入PECVD反应腔，完成化学气象材料叠层结构的覆膜，厚度增加了两个微米，即成为转化率可达10%的薄膜太阳能电池。　　2009年8月，留美博士钱学煜与20多名曾在国际一流企业有过丰富经验的设备、工艺和管理专家成立理想能源公司。一年多里，该公司相继完成了PECVD首台机的研发、中试、下线，并申请了10多项核心技术专利。　　据介绍，该设备采用了创新的超高频射频技术，精密的真空和温度控制技术，快速的自动传输技术以及多腔多片的反应腔系统等，大大提高了产能，其产品性能优于国际一流设备，但价格远低于同等的进口设备。　　钱学煜说：“从国外进口一台这样的设备要两三亿元人民币，我们自己生产的大概只需一亿元左右。一台设备年产能约有15兆瓦，三台设备便可组成一条年产能近50兆瓦的生产线。”　　工业和信息化部装备工业司副司长李东表示，高端薄膜太阳能电池关键生产设备的研制成功，为中国新能源产业下一步的发展奠定了坚实基础。

[font=&]太阳能是指太阳的热辐射能，又被称为“太阳光线”。地球上自生命诞生以来。就主要依靠太阳提供的热辐射生存。而在化石燃料日趋减少情况下，面对能源的巨大需求和日趋严重的环境污染问题，太阳能是大自然赋予人类的一个取之不尽、用之不竭的能源宝库。太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足在一定光照条件下，瞬间就可以输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上可以称为太阳能光伏。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转换成电能的装置。[/font][font=&]目前占主导地位的太阳能电池主要以无机半导体材料构成，主要包括单晶硅、多晶硅和非晶硅无机太阳能电池。经过多年的发展，硅太阳能电池技术最为成熟，在大规模应用和工业化生成中占据主导地位。但是，提纯硅工艺复杂，成本高，造成在制造硅太阳能电池过程中能耗大、污染高等问题，同时制备工艺复杂且成产设备昂贵，限制其发展。高效的非晶硅薄膜无机太阳能电池包括硫化镉、碲化镉、砷化镓等多晶薄膜，但是由于镉、砷等元素有毒性，同时会造成严重环境污染，因而这类材料的发展也必然受限。有机太阳能电池，顾名思义，就是由有机材料构成核心部件的半导体材料替代无机材料，以光伏效应而产生电压形成电流，实现太阳能发电的效果。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8748.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]太阳能电池的广阔应用（网络图）[/font][/align][font=&]有机太阳能电池（OSCs）具有低成本、质量轻、超薄、柔性、易于大面积制备等诸多优点，在便携式、柔性电池、光伏建筑供能等领域具有广阔的应用前景。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8749.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]柔性透明电极与柔性有机太阳能电池的示意图（南开大学提供）[/font][/align][align=center][font=&][b]有机太阳能电池发展历程[/b][/font] [/align][font=&]1958年美国加州大学伯克利分校Kearns和Calvin将镁酞菁夹在两个功函不同的电极之间，检测到了200 mV的开路电压；表现出了光伏效应，成功制备出了第一个有机太阳能电池（Organic Solar Cells，简称OSCs），但是能量转换效率（Power Conversion Efficiency, 简称PCE）非常低。科学家们也一直在尝试不同的有机半导体材料，但是所得到的PCE都很低。直到1986年，柯达公司邓青云博士创造性制备双层异质结有机太阳能电池，以四羧基苝的一种衍生物（PV）作为受体，铜酞菁（CuPc）作为给体，制备双层活性层，其PEC1%。异质结的引入，就像是给有机太阳能电池注入新鲜血液一样，为其开辟了新的研究方向。有机太阳能电池也逐渐成为科学家的研究热点。[/font][align=center][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8750.png[/img][/align][align=center][font=&]邓青云教授[/font][/align][align=center][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8751.png[/img][/align][align=center][font=&]双层有机太阳能电池结构和PV、CuPc的化学结构[/font][/align][align=center][font=&]Appl. Phys. Lett., 1986, 48, 183-185[/font][/align][font=&]1992年，Sariciflci等人发现，激子在有机半导体材料和富勒烯的界面上可以快速实现电荷分离，并且激子分离成的电子和空穴在界面上不复合，从而更利于电荷的收集。次年他们首次将富勒烯作为活性层中的受体材料应用于有机太阳能电池器件中，并且取得较好的光伏器件能量转换效率。在很长一段时间内，富勒烯都成为有机太阳能电池的主要受体材料。1995年，诺贝尔化学奖得主Heeger等人首次提出体异质结结构（Bulk Heterojunction Structure）的有机太阳能电池，创造性将富勒烯衍生物（PCBM）和聚苯乙炔（MEH-PPV）溶液混合，并旋涂加工，获得具有三维互传网络结构的有机太阳能电池活性层，其PCE高达2.9%，自此，体异质结有机太阳能电池成为主流，并且进入快速发展期。2003年Sariciflci等人使用聚3-己基噻吩（P3HT）作为给体，富勒烯衍生物（PC61BM）为受体，制备体异质结有机太阳能电池，PCE达到3.5%。随着加工工艺的不断改善和提高，基于富勒烯衍生物作为受体材料的有机太阳能电池PCE已经超过10%。同时，性能优良的给受体有机半导体的不断被开发，PCE不断提高。中科院化学所李永舫院士、华南理工大学曹镛院士、中科院化学所侯剑辉研究员、北京大学占肖卫教授、南开大学陈永胜教授、香港科技大学颜河教授、中南大学邹应萍教授等国内外众多有机太阳能电池领域的科研团队的不懈努力以及卓越的科研工作，有机太阳能电池的PCE已经达到18%，取得巨大进展。[/font][align=center][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8752.png[/img][/align][font=&]另外，McGehee教授的研究报告表明，基于P3HT/PC70BM和PCDTBT/PC70BM体系的有机太阳能电池各项器件参数均表现出良好的稳定性，经过理论模拟，有机太阳能电池的的理论寿命可达7年以上。有机太阳能电池的高能量转化效率以及高稳定性，充分展现出其商业应用前景。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8753.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]有机太阳能电池工作4400 h之后的器件参数[/font][/align][align=center][font=&]Adv. Energy Mater. 2011, 1, 491–494[/font][/align][align=center][font=&][b]有机太阳能电池的器件参数[/b][/font] [/align][font=&]太阳能电池器件在光照条件下测试电流密度-电压（[i]J[/i]-[i]V[/i]）曲线，从中可以获得重要的输出特征参数：开路电压（[i]V[/i][sub]oc[/sub]）、短路电流（[i]J[/i]sc）、填充因子（[i]FF[/i]）以及能量转换效率（PCE）。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8754.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]太阳能电池的电流密度-电压（J-V）曲线[/font][/align][font=&]开路电压（[i]V[/i][sub]oc[/sub]）是指在没有电流回路（正负电极断路）时经过光照后器件产生的电压，即太阳能电池的最大输出电压，单位为V；开路电压由给体的HOMO能级和受体的LUMO能级的能级差决定。短路电流（[i]J[/i]sc）是指在外加电场为零时，受光照的器件在形成回路（正负电极短路）时所能产生的电流，即太阳能电池的最大输出电流；单位为A/cm[sup]2[/sup]或mA/cm[sup]2[/sup]。短路电流可根据[i]J[/i]-[i]V[/i]曲线中，电压为0时的电流值获得。理论上，吸收的光子越多，短路电流越大。填充因子（[i]FF[/i]）是电池具有最大输出功率时的电流和电压的乘积与短路电流和开路电压乘积的比值，理论最大值为1。能量转换效率（PCE）是指太阳能电池将太阳能转化为电能的效率，是输出功率（[i]P[/i]m）与入射光功率（[i]P[/i]in）的比值。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8755.png[/img][/font] [/align][font=&]式中[i]V[/i][sub]oc[/sub]是在开路时的光电压；[i]J[/i]sc是在零电压时的电流密度，即短路电流密度；FF为填充因子。当入射光为AM 1.5太阳光时辐射照功率为[i]P[/i]in = 100 mW/cm[sup]2[/sup]，这也是实验室实验条件下的常用模拟光照辐射照功率。[/font][align=center][font=&][b]有机太阳能电池的器件结构和工作原理[/b][/font] [/align][font=&]有机太阳能电池的工作原理主要包括四个重要步骤：（1）活性层吸收光子并产生激子；（2）激子扩散到给受体界面层；（3）激子在界面层分离成正负电荷，并迁移至正负电极；（4）正负电极收集正负电荷。[/font][font=&]有机太阳能电池的器件结构可以分为单层Schottky器件、双层异质结器件、体异质结器件和叠层器件等。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8756.png[/img][/font][/align][align=center][font=&]单层Schottky器件结构和工作原理[/font][/align][font=&]由于两个电极功函数不同，有机半导体与具有较低功函数电极之间将形成Schottky 势垒（能带弯曲区域W），即内建电场。光照下，有机半导体材料吸收光后产生激子。由于较大的库仑力使得这些激子不能分离成自由电子和空穴。有机半导体内激子的扩散长度一般都很小，只有扩散到Schottky势垒附近的激子才有机会被分离，所以单层Schottky结构电池的能量转换效率很低，在目前的有机太阳能电池研究中很少再使用这种结构。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8758.png[/img][/font][/align][align=center][font=&]双层异质结器件结构和工作原理[/font][/align][font=&]在双层异质结器件中，给体和受体有机材料分层排列于两个电极之间，形成平面型给体-受体界面。而且阳极功函数要与给体HOMO能级匹配；阴极功函数要与受体LUMO能级匹配，这样才有利于电荷收集。双层异质结器件结构中电荷分离的驱动力主要是给体材料和受体材料的LUMO能级之差，即给体和受体界面处的电子势垒。在界面处，如果电子势垒较大，大于激子结合能，激子的解离更为有利，电子易转移到有较大电子亲和能的材料上（较低LUMO），从而使得激子有效分离，明显高于单层结构，使得器件性能获得很大提升。双层异质结器件的最大优点是同时提供了电子和空穴传输的材料。当激子在D-A界面产生电荷转移后，电子在受体材料中传输至阴极收集，空穴则在给体材料中传输至阳极收集。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8759.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]体异质结器件结构和工作原理[/font][/align][font=&]在本体异质结器件结构中，给体和受体在整个活性层范围内充分混合，D-A界面分布于整个活性层，其工作原理和双层异质结器件结构相似，都是利用D-A界面效应来转移电荷。主要区别在于：（1）本体异质结中的电荷分离产生于整个活性层，而双层异质结中的电荷分离只发生在界面处的空间电荷区域。因此，本体异质结器件中的激子可以高效解离，同时激子符合降低，从而减少或者避免由于有机物激子扩散长度小而导致的能量损失；（2）由于界面存在于整个活性层中，本体异质结器件中载流子向电极传输主要是通过粒子之间的渗滤作用，双层异质结器件中的载流子传输介质时连续空间分布的给受体，因此双层异质结中具有相对高效的载流子传输效率。[/font][font=&]本体异质结可以通过将含有给体和受体材料的混合溶液以旋涂方式制备，也可以通过共同蒸镀的方式获得，还可以通过热处理的方式将真空蒸镀的平面型双层薄膜转换为体异质结器件结构。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8760.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]两个子电池组成的叠层器件结构和工作原理[/font][/align][font=&]叠层器件结构电池是将两个或两个以上的电池单元以串联的方式做成一个器件。一般子电池单元按照活性材料能隙不同采取从大到小的顺序从外向背电池串联，即与电池非辐射面（背面）最近的机构单元，其活性层材料的能隙最小。子电池1中产生的空穴和子电池2中产生的电子扩散至连接层并复合，每个子电池中只有一种电荷扩散至相对应的电极。叠层结构电池可利用不同光吸收谱的材料来改善电池对太阳光的吸收，减少高能量光子的热损失，最终提高电池效率。由于串联的叠层电池的开路电压一般大于子单元结构，其转换效率主要受光生电流的限制。因此叠层电池设计的关键是合理地选择各子电池地能隙宽度和厚度，并保证各个电池之间地欧姆接触，以达到高效能量转换效率地目的。[/font][align=center][font=&][b]有机太阳能电池展望[/b][/font] [/align][font=&]有机太阳能电池作为一种新兴高效太阳能电池，近年来得到飞速发展，虽然有机太阳能电池的PCE以及达到18%，初见商业化应用曙光，但是和成熟的无机太阳能电池相比，有机太阳能电池无论从能量转换效率、机理还是器件稳定性等方面都处于尚未成熟阶段。因此，成熟的无机太阳能电池技术以及研究思路对有机太阳能电池的发展具有重要的借鉴意义。挑战与机遇并存，随着科学家对有机太阳能电池的不断深入的探索，高能量转换效率、高稳定性、可大规模生产的有机太阳能电池必将很快问世，有机太阳能电池的商业化前景可期。[/font][font=&]参考文献：[/font][font=&][1] D. Kearns, M. Calvin, J Chem Phys 1958, 29, 950-951.[/font][font=&][2] C. W. Tang, Appl. Phys. Lett. 1986, 48, 183-185.[/font][font=&][3] N. S.Sariciftci, L. Smilowitz, A. J. Heeger, F. Wudl, Science 1992, 258, 1474 [/font][font=&][4] G. Yu, K.Pakbaz, A. J. Heeger, Appl. Phys. Lett. 1994, 64, 3422-3424.[/font][font=&][5] G. Yu, J. Gao,J. C. Hummelen, F. Wudl, A. J. Heeger, Science1995, 270, 1789.[/font][font=&][6] C. H.Peters, I. T. Sachs-Quintana, J. P. Kastrop, S. Beaupré, M. Leclerc, M. D.McGehee, Adv Energy Mater 2011, 1, 491-494.[/font][font=&][7] Y. Cui,H. Yao, J. Zhang, K. Xian, T. Zhang, L. Hong, Y. Wang, Y. Xu, K. Ma, C. An, C.He, Z. Wei, F. Gao, J. Hou, Adv. 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工作原因，最近翻译了一份稿件，发出来分享一下，原文附在最后，欢迎大家批评斧正!摘要柔性太阳能电池的表面涂层要求是高性能的紫外固化丙烯酸酯纳米复合材料。他们的合成不仅是一个微调的化学步骤，同时要求分散和研磨的过程。已申请专利的气相二氧化硅原位硅烷化在德国VMA公司的TORUSMILL®研磨分散机的帮助下表现得最好。从VMA实验室系列分散研磨机参数的可比性更简单方便的帮助从实验室试样放到规模生产。简介非凡的挑战要求非凡的解决方案：柔性太阳能电池要受到阳光、风力和各种外界因素几十年的摧残。要承受这些极端的要求，表面涂层必须柔韧，耐磨和耐划伤。当然，高透明度，成本效益和避免底材温度过高这些性能也是需要的。由于同时要求高的生产效率和低的工艺温度，优异性能的紫外光固化丙烯酸酯系统是首选。通过加入无机粒子，可使得丙烯酸酯配方的耐刮性和耐磨性可以进一步提高。只要填充度低于的阈值为25%体积(大约与40%质量百分比一致，因为无机颗粒的密度更高)则被认为是表面硬度与填充度呈线性过程。涂料表面硬度的提高比期望的颗粒硬度要低(图1)。直到超过渗流阈值，即颗粒不能再滑动，总硬度成为颗粒和基体的加权和。超过了渗流阈值，另一方面也就意味着这个系统不再搅动。插图1很明显地显示了理论状况，这就是众所周知的冶金过程。http://muchongimg.xmcimg.com/data/bcs/2016/1125/2685408_1480061742_165.gif图1: 提高填充度的紫外光固化纳米复合材料的微硬度的改善随质量百分比显示。插图显示了硬度和填充度的体积百分比在整个范围内的理论关系。突出的区域对应于主图中显示的数据。分散技术如果不是粒子本身的硬度,那是什么决定了不同填充度的硬度变化呢?这是由颗粒与基体之间的相互作用及矩阵，这受到粒子的表面处理，也即分散技术相互作用的控制。最不理想的情况是，微硬度随填充度的增加而降低，我们最近在实验室研究的一个水性纳米粒子丙烯酸酯系统(数据未显示)就是这种情况。另一方面，为了实现最大的颗粒基质相互作用的原位表面改性的硅烷化是在莱布尼茨研究所研发的。这一专利的概念是基于著名的化学反应与一个新过程的组合。颗粒表面硅烷化包括前体步骤(通过相应的烷氧基硅烷的水解形成的硅醇基取代)和硅烷醇与表面羟基缩合来结合扩散，从而提供表面活性。因为这些过程是丙烯酸酯基的自身反应，并不需要不确定的反式扩散。最后，每个颗粒都有了自己的硅烷均匀包裹，再交联与基体形成坚硬的质膜。如太阳能电池所用的透明薄膜，就需要非常精细的纳米颗粒。操作会产生气相二氧化硅纳米粒子(Degussa的气相二氧化硅比表面积至少200m2/g，即Aerosil200和Aerosil380)未经表面处理的这些粒子通常作为一种触变剂，百分之几的质量足以将清漆变成高粘度的腻子。这种效果当然也发生在中纳米复合材料的合成过程：纳米颗粒必须计量并慢慢加到有丙烯酸酯的TORUSMILL® 研磨分散机 中，该型号的分散机具有高扭矩力的引擎，并能满负荷运转。随着分散的开始并在表面反应的辅助下，纳米复合材料的粘度再次下降。当降低转矩力，机器上会显示出综合数值，告知操作员什么时候恢复供给二氧化硅纳米颗粒。一个完全自动化的耦合转矩控制和粒子计量已经应用在TORUSMILL® TM500中。透明清澈的纳米复合材料——使用TORUSMILL®使用传统的分散机是不可能得到完全透明清澈的清漆而且完全没有附聚物的。这就是TORUSMILL®专利系统的关键之处，分散机的预分散与研磨砂的创新结合，能有效地对基料先作预分散，之后用高性能的珠磨作研磨，不再需要转移基料：已经合成了纳米粒子超过20%质量百分比的透明清澈的纳米复合材料。透明清澈的意思是通过半米厚的纳米复合材料，仍能看到放在桶底的硬币上的字母。TORUSMILL®系列为纳米复合材料的合成线路的发展提供了极大的便利。 TORUSMILL® TM 10已经大批量运用在10L的规模原料下，也已经有了一些经验，更大的机器通常需要用更多的时间。很快将会大批量生产100L的型号 (图2是TM100) 或者是半吨规模的(TM500)。这种方式就是购买原材料从实验室小样到试生产到扩大规模生产的时理步骤。最终的产品通过在TORUSMILL®上的IOM系统生产的丙烯酸酯纳米复合材料表现出令人惊讶的低粘度，使我们制造出高填充度且涂层柔韧耐磨的太阳能电池。柔性太阳能电池还在试生产阶段，而丙烯酸酯纳米复合材料已经由莱比锡的Cetelon Nanotechnik成吨大批量生产并由WKP Unterensingen进一步加工成了耐受性极强、超细克拉级的箔。VMA TM砂磨分散机http://muchongimg.xmcimg.com/data/bcs/2016/1125/2685408_1480061743_427.gif图2: 来自VMA Getzmann的TORUSMILL®TM100安装在能在IOM研制纳米合成材料的AFM扫描仪前面，这台扫描仪能展示颗粒被碾磨成坚硬骨料(70nm)的合成过程。http://muchongimg.xmcimg.com/data/bcs/2016/1125/2685408_1480061743_367.gifFig. 3:柔性电池和尺子比较.

最新设计有望突破转化效率的极限科技日报 2012年04月21日 星期六 本报讯 （记者刘霞）据物理学家组织网4月20日（北京时间）报道，科学家们认为，太阳能电池吸光越多，提供的电力就会越多，但美国的一个科研团队却反其道而行之，提出并演示了一种新的设计理念——太阳能电池设计得像发光二极管（LED），既能吸光又能发光。他们称，最新设计有望让太阳能电池突破转化效率的极限。 该团队主要负责人、加州大学伯克利分校电子工程系教授艾利·雅布龙诺维奇说：“演示结果表明：太阳能电池发出的光子越多，产生的电压和获得的转化效率越高。” 科学家们自1961年就知道，太阳能电池的光电转化效率存在着一个理论最大值：约为33.5%。但50年过去了，始终无人突破这一极限。2010年，科学家们让平板单节点太阳能电池（能吸收特定频率光波）的转化效率达到了26%。 为了获得更高的转化效率，雅布龙诺维奇团队基于吸光和发光之间的数学关联，提出了上述设计理念。研究人员欧文·米勒表示，当太阳中的光子“袭击”太阳能电池内的半导体时，电池会产生电。光子提供的能量会让材料中的电子变得松散从而能自由移动，但这一过程（发冷光过程）可能也会产生新光子。新式太阳能电池背后的理念是：应让这些并不直接来自于太阳光的新光子能容易地从电池中逃逸。米勒表示：“尽管这与直觉相悖，但从数学角度而言，使新光子逃逸会让电池产生更多电压。” 米勒解释道：“从根本上而言，太阳能电池的吸光和发光之间存在着热力学关系。让太阳能电池发光，那么，光子就不会在太阳能电池内‘失去’，就会增加太阳能电池产生的电压。发光越好的太阳能电池产生的电压越高，转化效率也越高。”米勒表示，尽管冷光发射过程会增加电压这一理论并不新鲜，但从没有人想过用其来设计太阳能电池。 雅布龙诺维奇说，他参与创办的阿尔塔设备公司去年使用新概念设计出的一种由砷化镓制成的太阳能电池模型就取得了高达28.3％的创纪录转化效率。该进展应部分归功于他们在设计电池时，也让光能尽可能容易地从电池中逃逸，他们使用的技术包括改进电池背面，确保产生的光子被反射回材料中，从而产生更多电力。 雅布龙诺维奇希望能利用最新技术，让太阳能电池的转化效率超过30%。该研究适用于各种类型的太阳能电池，有望让整个太阳能电池领域大大受益。科学家们将在5月6日至11日于加州旧金山举办的激光器和电子设备大会上宣读最新成果。 总编辑圈点 33.5%这一理论极值，仅指平板型单结太阳能电池，它们只吸收特定频率的光，而多结电池吸的多，转化率自然也要高得多。本文中吸光又发光的电池，其工作模式并不难理解，像我们常见的发光二极管，就是利用注入式电致发光的原理制成的，但它却不是说明这种电池技术亮点的好例子。因为加州大学的目的在于：改变光捕获的特点，以吸收更多的频谱，进而刷新电池转换率。从测试及研究太阳能电池的角度来看，其无疑是一个极具创造性的新方法。

【序号】：1【作者】：【题名】：丝网印刷太阳电池工艺研究【期刊】：【年、卷、期、起止页码】：【全文链接】：http://edu.nulog.cn/detail.htm?437269

【序号】： 1【作者】：罗翀 【题名】：多晶硅及碲化镉薄膜光伏材料关键制备技术的研究【期刊】：《南开大学》 2010年【年、卷、期、起止页码】：【序号】：2 【作者】： 张静全; 导师:冯良桓;【题名】： 【期刊】： 碲化镉及相关化合物多晶薄膜与碲化镉太阳电池研究 【年、卷、期、起止页码】：中国科学院上海冶金研究所; 材料物理与化学(专业) 博士论文 2000年度

据记载，人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”，“[url=http://baike.baidu.com/view/2929770.htm]未来能源[/url]结构的基础”，则是近来的事。20世纪70年代以来，太阳能科技突飞猛进，太阳能利用日新月异。近代太阳能利用历史可以从1615年[url=http://baike.baidu.com/view/64741.htm]法国[/url][url=http://baike.baidu.com/view/25007.htm]工程师[/url]所罗门德考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的[url=http://baike.baidu.com/view/47475.htm]发动机[/url]算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。在1615年～1900年之间，世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光，发动机功率不大，工质主要是水蒸汽，价格昂贵，实用价值不大，大部分为太阳能爱好者个人研究制造。20世纪的100年间，太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段。　　[b]第一阶段(1900~1920年)[/b]　　在这一阶段，世界上太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置，但采用的聚光方式多样化，且开始采用[url=http://baike.baidu.com/view/2902726.htm]平板集热器[/url]和低沸点工质，装置逐渐扩大，最大输出[url=http://baike.baidu.com/view/44147.htm]功率[/url]达73.64kW，实用目的比较明确，造价仍然很高。建造的典型装置有：1901年，在美国加州建成一台太阳能抽水装置，采用截头圆锥聚光器，功率：7.36kW；1902 ~1908年，在美国建造了五套双循环太阳能发动机，采用平板集热器和低沸点工质；1913年，在[url=http://baike.baidu.com/view/4387.htm]埃及[/url][url=http://baike.baidu.com/view/19490.htm]开罗[/url]以南建成一台由5个抛物槽镜组成的[url=http://baike.baidu.com/view/874857.htm]太阳能水泵[/url]，每个长62.5m，宽4m，总采光面积达1250m2。　　[b]第二阶段（1920~1945年）[/b]　　在这20多年中，太阳能研究工作处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目大为减少，其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生[url=http://baike.baidu.com/view/5338.htm]第二次世界大战[/url]（1935~1945年）有关，而太阳能又不能解决当时对能源的急需，因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落。　　[b]第三阶段（1945~1965年）[/b]　　在第二次世界大战结束后的20年中，一些有远见的人士已经注意到石油和天然气资源正在迅速减少， 呼吁人们重视这一问题，从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展，并且成立太阳能学术组织，举办学术交流和展览会，再次兴起太阳能研究热潮。 在这一阶段，太阳能研究工作取得一些重大进展，比较突出的有：1945年，[url=http://baike.baidu.com/view/2398.htm]美国[/url][url=http://baike.baidu.com/view/4646.htm]贝尔[/url]实验室研制成实用型硅太阳电池，为光伏发电大规模应用奠定了基础；1955年，[url=http://baike.baidu.com/view/7835.htm]以色列[/url]泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论，并研制成实用的黑镍等选择性涂层，为高效集热器的发展创造了条件。此外，在这一阶段里还有其它一些重要成果，比较突出的有： 1952年，法国国家研究中心在[url=http://baike.baidu.com/view/55382.htm]比利牛斯山[/url]东部建成一座功率为50kW的[url=http://baike.baidu.com/view/1301783.htm]太阳炉[/url]。1960年，在美国[url=http://baike.baidu.com/view/98953.htm]佛罗里达[/url]建成世界上第一套用平板集热器供热的氨——水吸收式空调系统，制冷能力为5冷吨。1961年，一台带有石英窗的[url=http://baike.baidu.com/view/117205.htm]斯特林发动机[/url]问世。在这一阶段里，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破。平板集热器有了很大的发展，技术上逐渐成熟。[url=http://baike.baidu.com/view/346382.htm]太阳能吸收式空调[/url]的研究取得进展，建成一批实验性[url=http://baike.baidu.com/view/72329.htm]太阳房[/url]。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。