登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《多晶太阳能电池晶片的微裂纹分布和功率退化：从4000个样品的分析构建的观察结果》

  • 来源专题：可再生能源
  • 编译者： pengh
  • 发布时间：2019-06-21

  • 在本文中，通过分析4000多晶硅太阳能电池评估光伏（PV）微裂纹的影响。裂缝的检查已经使用电子显微镜进行，通过采集Everhart-Thornley探测器（ETD）和背面散射电子衍射（BSED）图像，便于检测裂缝，在那里发现了尺寸微裂纹的范围从50μm到最大4mm。微裂纹分为两大类，包括太阳能电池前部或后部接触的裂缝。已经发现了几个显着的观察结果，包括但不限于：（i）微裂纹引起的输出功率损失从0.9％变化到42.8％，受微裂纹类型和尺寸的影响，（ii）太阳能电池手指的裂缝减少了手指宽度导致输出功率损失增加至少1.7％，以及（iii）PV热点与微裂纹存在之间存在显着相关性，而在7.6°时观察到电池温度的最小增加C。

    ——文章发布于2020年1月

131浏览量
原文链接
相关报告

  • 《晶硅太阳能电池专利分布分析》
    • 来源专题：中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2019-10-09
    • 本文通过CNABS、DWPI数据库结合incopat，对全球、国内晶硅太阳能电池专利分布进行详尽分析。 全球专利分析 晶硅太阳能电池技术领域的专利申请年份分布趋势进行分析。从总的申请量上来看，2000年为分水岭，1990年-2000年年申请量在500-1000件之间，2001年-2006年在1500-1800件之间。之后，呈现井喷式增长，于2011年申请量达到峰值，4356件。2011年之后则线性减少。概括来讲，2008年之前整体平稳发展，2008-2011年井喷式线性增长，之后线性降低。 ●2008-2016年全球申请量的变化趋势一方面受市场影响。2008年受益于国内外光伏政策的利好影响，国内外光伏市场整体形势良好，国内各地大幅上马晶硅企业。2011-2012年期间欧美开始针对国内光伏行业进行反补贴反倾销的制裁以及晶硅价格的持续上涨，全球光伏市场迅速衰败。 ●另一方面，1999年单晶硅电池实验室效率达到峰值、2004年多晶硅电池实验室效率达到峰值。进过几年的发展，已逐渐实现高效率电池的产业化，晶硅电池的发展已进入成熟期、稳定期，其实也是进去了瓶颈期。 除美国IBM外，全球TOP5其余四家公司夏普、佳能、三菱和三洋从1990年开始已经进行相关的专利布局，开始时期年申请量在40件左右，其中，夏普、三菱、三洋3家公司的整体趋势较一致;佳能公司的发展重心在2004年之前，尤其是1998年之前其年申请量连续在第一位，2004年之后佳能公司则逐渐退出;IBM公司进去该领域时间相对较晚一些，在2001年年申请量在50件左右;从2011-2012年的申请量来看，除佳能外其余四家公司的年申请量均出现拐点，之后明显减少，以上与图10晶硅太阳能专利申请量的年度趋势基本一致。 中国的TOP3分别为常州天合光能、晶科、苏州阿特斯，它们在全球申请量排名分别在第10、16、18位。以上三家公司均在2009年左右开始有该领域的专利申请，较全球TOP5企业晚15年左右。并且，专利申请量的一大部分是集中在全球申请量开始下滑的2012年之后。 国内专利分析 国内专利申请在全球晶硅太阳能电池井喷式增长开始的2007-2008年开始强势进入。虽然，国内整体起步较晚，但时机把握较准确。国内外专利申请的峰值均出现在2011年，之后减少。国内申请因起步较晚，其减少幅度明显小于全球趋势。 天合光能、晶科能源、阿特斯阳光电力三家公司的申请量均在200件以上，远高于其它公司。申请量排名TOP10均为企业。 经统计 该领域专利申请以企业为主占到总数的77.5%， 而高校、科研单位仅占到总数的15.8%。 一方面，该领域研发需要投入巨量的资金。另一方面，受国家利好光伏政策的影响，大量资金融入该领域，国内各地大幅上马晶硅企业。申请量排名TOP10中，共7家江苏、浙江企业。江苏、浙江两省晶硅太阳能电池的专利申请量占到总数的30%以上，已成为国内该领域的研发、制造中心。 国内专利类型，实用新型的申请量占到总数的32%。中国专利申请中，86%申请人为来自中国。中国申请人的实用新型比例在37%，而国外申请人为1.4%。虽然中国晶硅太阳能电池领域的专利申请量排在全球的第3位，但整体的技术含量较低。 小结 晶硅太阳能电池研发起步较早，2007-2008年进入研究的高潮期，全球申请量开始呈现井喷式增长，中国在该时期强势加入。2011年专利申请量达到峰值，之后则断崖式下降。日本、美国、中国为主要申请国，全球专利申请量TOP3均来自日本。天合光能、晶科能源、阿特斯阳光电力为国内的TOP3，其排名位于全球前20。国内申请量排名TOP10中，共7家江苏、浙江企业，该区域已成为国内晶硅太阳能电池的研发、制造中心。虽然，中国晶硅太阳能电池领域的专利申请量排在全球的第3位，但实用新型的申请量占到总数的32%，整体的技术含量较低。
    88浏览量
    原文链接

  • 《提高多晶薄膜太阳能电池性能的新途径》
    • 来源专题：集成电路
    • 编译者：Lightfeng
    • 发布时间：2021-06-11
    • 美国国家可再生能源实验室（NREL）的科学家Matthew Reese和Craig Perkins发现并测试出提高碲化镉（CdTe）多晶薄膜光伏材料效率的新方法，他们的发现可促进下一代几种不同类型薄膜太阳能电池的发展。 当太阳能电池材料的碎片一起结晶或“生长”时，就形成了多晶太阳能电池，但多层表面表面会导致限制电子移动自由的缺陷，从而降低电池的效率。随着电池的生长，研究人员可以在钝化的过程中引入特定化合物，以最大限度地减少电子损失。 研究人员注意到，3D CdTe 太阳能电池的表面似乎被非常薄的二维层覆盖，自然消除了表面缺陷。随着电池的生长，这种 2D 钝化层在 3D 光吸收层上形成薄片，尽管这种二维钝化层普遍存在，但在研究文献中尚未记录到或报道。研究人员认为 2D 钝化也在其他薄膜太阳能电池中自然发生，例如铜铟镓硒（CIGS）和钙钛矿太阳能电池（PSC），这一观察结果会促进发新方法的开发，来提高多晶薄膜电池的性能。 为了证实该假设，科学家们与 CdTe、CIGS 和 PSC 研究小组的同事进行了讨论，最终 CdTe 和 CIGS 的同事证实3D 光吸收层中的2D 表面钝化确实存在，并决定开始在器件加工中加入化合物以提高性能。 为了进一步证实该发现，研究人员还进行了文献检索，到了大量的支持证据。文献证实了在 CdTe、CIGS 和 PSC 技术中都存在钝化 2D 化合物。然而，并未提及二维化合物在 CdTe 和 CIGS 技术中提高器件性能的能力。虽然许多关于PSC技术的文章都提到了自然发生的 3D/2D 钝化效应，并讨论了有意在器件加工中添加特定化合物的方法，但没有人证明这种效应可能在其他多晶薄膜光伏技术中发挥作用。 研究团队使用表面科学技术与晶体生长实验相结合，表明在三种先进的多晶薄膜光伏技术中都存在2D 钝化。然后，他们分析该二维材料的关键特性，并制定了一套选择钝化化合物的原则。最后，该团队概述了相关策略，这些策略将使3D/2D钝化更广泛地应用于多晶薄膜光伏技术中，因为每个3D材料都需要特定的钝化方法。 研究人员将文献结果与实验室的观察结果相结合，证实 3D/2D 钝化可能是成功实现下一代薄膜太阳能电池的秘诀，特别是技术成果能够被自由分享的情况下，并建议补充有关3D/2D 钝化的认识，改进多晶技术，如砷化镓等。
    73浏览量
    原文链接