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关于非铅钙钛矿太阳能电池的研究
首次制备出了基于非铅双钙钛矿Cs2AgBiBr6的高质量薄膜及其太阳能电池。对于传统的铅基钙钛矿材料，其结构为APbX3, 如果用一个一价金属和三价金属来代替两个铅，即可形成结构式为A2M+M3+X6的双钙钛矿，又名冰晶石。双钙钛矿是一个非常庞大的家族，理论计算可以形成这种组合的有超过9000种，目前有350种已经被合成。根据计算，有11材料有潜力用于光伏器件。目前已经被合成的有5种左右，但是鲜有双钙钛矿电池报到。其主要原因在于很难制备高质量的双钙钛矿薄膜。通过自己搭建的低压辅助设备首次制备出了高质量的双钙钛矿Cs2AgBiBr6薄膜，研究发现，该薄膜的热稳定性远远好于传统的铅基有机－无机杂化钙钛矿材料。将其用做吸光层，制备出了平面异质结太阳能电池。基于该薄膜的电池在空气中有很好的稳定性，对于无空穴传输层的器件在空气中放置超过4个月其效率没有衰减。说明双钙钛矿在太阳能电池的应用中有非常大的潜力。相关成果发表在《Advanced Science》 （The Dawn of Lead-Free Perovskite Solar Cell: Highly Stable Double Perovskite Cs2AgBiBr6 Film, Adv. Sci. 2018, 5(3), 1700759）。
北京大学
2021-04-11
具有高填充因子的聚合物太阳能电池
通过合成新型高分子半导体并优化器件工艺，该工作取得了聚合物太阳能电池领域前所未有的高填充因子（76%-80％）。论文还通过对太阳能电池薄膜形貌、电子性质和器件物理的深入研究揭示了高填充因子的起源。其工作原理在于，聚合物和富勒烯取得与基底平行方向的相分离，与基底垂直方向的相渐变（图 1）。该形貌特征有效地抑制了电荷复合，使得电荷能有效和定向性地收集。研究发现，80％的填充因子接近硅太阳能电池，也预示聚合物太阳能电池能量转化效率可能远高于现有水平。
南方科技大学
2021-04-13
三维构架超柔性径向结太阳能电池
此项研究工作利用低熔点金属锡（Sn）催化的低温“气-液-固”(vapor-liquid-solid, VLS)生长技术，在柔软的铝箔表面生长“竖直站立的”三维（3D）硅纳米线阵列。由于分立纳米线在软铝箔表面所形成稳固锚接触，对表面淀积的薄膜起到了关键的稳定作用，避免了薄膜在受力时发生剥离和破裂，解决了在如何在力学特性不稳定的“软”铝箔基底上，构建高品质、稳定光电转换结构的关键技术问题。基于此新型3D径向结光电构架，本工作首次直接在超薄商业铝箔衬底之上，成功制备超柔性非晶硅薄膜电池(5.6%，Voc
南京大学
2021-04-14
晶硅太阳电池生产虚拟仿真实训
晶硅太阳电池生产仿真实训让学员以车间技术人员的身份参与整条晶硅太阳电池产线的生产工作。学员可以按标准生产流程操作车间生产设备、检测生产样品以及对电池生产进行工艺仿真，从而深刻了解整个太阳电池生产流程以及关键工艺参数。
一.1.1. 场景设计
场景由制绒车间、扩散车间、后清洗车间、PECVD镀膜车间、丝网印刷车间和分选包装车间六大场景组成。场景素材从多个真实工厂采集而来，高保真还原车间设备与生产流程
场景模型主要包括：洁净车间、制绒机、自动上下料机、硅片、电子天平、分光光度计、电源柜、水冷机、空压机、化学液柜、电脑，键盘、鼠标、扩散炉、石英舟、插片房、传递窗、纯水箱、石英舟清洗槽、防毒面具、试验台、缓冲垫、防化服、源瓶、气柜、硅桨、方阻测试仪，万用表，石墨舟、PECVD镀膜机、舟车、烘箱、全自动丝网印刷机、网版、刮刀、搅拌机、桨料、夹具、接触电阻测试仪、烧结炉、IV分选仪、硅片盒、五格花蓝等...
一.1.2. 互动设计
第一人称视角控制主角场景漫游，学员可以在三维空间中自由活动和观察场景中的物体。
拾取物体操作采用3D空间实际抓取的方式，没有采用一般游戏中的背包栏方式，而当需要同时拾取多个物体时则提供3维工具用于装放，采取这种方式会更加接近现实，使学员更真实的体验实际工具的存放及使用的技巧。
各生产车间按照真实生产流程设计实训生产任务，完成当前任务后才能进入下一个任务，每个任务记录完成时间以及工艺仿真结果
缩略地图实时显示角色位置与任务点位置
第一人称视角与特写观察视角无缝平滑撤换
机器与设置仿真控制，通过机器控制面板设置工艺参数，控制启动生产，检测生产结果
表单填写与作业报告生成
使用仪器与设备检测生产样品
操作规程与关键知识点主动提示学习
原理动画演示
广东顺德宙思信息科技有限公司
2025-06-02
在高效钙钛矿太阳能电池研究方面的进展
以传统两步法为基础，设计提出了钙钛矿籽晶诱导生长的两步旋涂法，通过在碘化铅薄膜中引入含铯钙钛矿籽晶，使籽晶提供后续钙钛矿生长的成核位点，引导高质量薄膜生长，解决两步法中无机阳离子的有效掺杂问题。通过籽晶诱导，可实现对成核和晶粒大小的精确调控，有效掺入无机Cs离子，器件的能量转化效率提升至21.7%，同时，器件在AM1.5G太阳光下持续工作140小时后，仍然保持超过60%的初始效率，远优于传统两步法数小时的稳定性。图1. a) 籽晶法制备钙钛矿薄膜过程示意图。 b) 光致发光显微原位探测籽晶法中钙钛矿实时生长过程。 进一步的，赵清教授课题组设计了氯化铯增强碘化铅前驱液两步法，在进一步提高钙钛矿薄膜中碱金属离子含量的同时，减缓钙钛矿的成核、生长过程，获得了具有更大晶粒、更低缺陷态密度的钙钛矿多晶薄膜。基于此制备得到的平面正式钙钛矿薄膜太阳能电池器件具有更高的能量转化效率22.1%、器件的长时间工作稳定性也得到了提高，在AM1.5G太阳光下工作70小时后，依然能够保持90%的初始效率。在两步法制备钙钛矿薄膜与太阳能电池器件方面，对碱金属离子的均匀高效掺入、器件性能的提高等问题提供了新的思路。
北京大学
2021-04-11
钙钛矿光伏材料/钙钛矿太阳能电池
2021 年 3 月 26 日，Science（《科学》）在线发表了西北工业大学黄维院士团队的研究成果 Stabilizing black-phase formamidinium perovskite formation at room temperature and high humidity。此项研究独创性地提出以一种多功能的“离子液体”作为溶剂来替代传统的有毒的有机溶剂制备钙钛矿光伏材料，用这一方法制备的材料具有稳定性高、制备工艺简单等优势。相关研究成果解决了传统钙钛矿光伏材料制备过程中的世界性难题，实现了光伏领域的重大突破。离子液体及其制备的钙钛矿太阳能电池 团队研发的可折叠柔性电子产品。目前，全球以“光伏”为代表的可再生能源产业链驶入发展快车道。其中，钙钛矿光伏功不可没，它相比传统太阳能电池板中使用的硅晶体，不仅更便宜、更轻薄、可变型，同时成本也更低廉、更环保，在应用范围上将产生颠覆性变革。因此，钙钛矿光伏材料的研究已经成为各国科学家追逐的“热点”。“未来，沙漠腹地、楼宇外墙、手机等都不再需要传统电池，只需要一块更低廉、更清洁，薄如纸张的钙钛矿太阳能电池就能够满足所需。同时，还可以应用在柔性可穿戴、航天器搭载等重要领域。” 团队“大师兄”晁凌锋对钙钛矿光伏材料应用前景充满信心。 黄维院士团队致力于钙钛矿光伏材料研究，通过原始创新解决材料不稳定、光电转化率不高、工艺制备复杂且污染性较高等卡脖子难题。
西北工业大学
2021-04-13
低光强下高转换效率染料敏化太阳能电池
本成果通过溶液中的柠檬酸和乙二醇发生聚合酯化反应生产聚酯，有机醇盐中的Ti-O键均匀的分散和固定在聚酯网络中，在退火时聚酯分解产生大量极其微小的气孔，从而形成了粒径小、比表面积大的结构。同时由于P25 的TiO2粉末在聚酯中不可能完全均匀分布，因此，在退火后表面出现了不规则的纳米粒子堆积凸起形成的孔道；而通过双层成膜方式，使其粒子分布更均匀，连接性更好，从而表现出更大的填充因子和较好的光电转换。用其制得的太阳能电池在低光强下具有很高的转换效率，光电性能实验结果表明，用本发明所得薄膜制得的太阳能电池，在5mW/cm2的弱光照下，光电转化效率高达11.83%，尤其适合在日照强度低的地区使用。
西南交通大学
2016-06-27
多元硫系薄膜太阳能电池关键技术研究
铜铟镓硒CIGS是由铜、铟、镓、硒等金属元素组成的直接带隙化合物半导体材料，其对可见光的吸收系数为所有薄膜电池材料中最高(104-105cm-1)。目前CIGS电池的光电转化效率是各种薄膜太阳能电池之首(19.9％)，接近于市场主流产品晶体硅太阳能电池转换效率，而成本却是其1/3。与高效率高成本的晶体硅太阳能电池和低效率低成本的非晶硅薄膜太阳能电池相比，CIGS薄膜太阳能电池以其性能稳定、抗辐射能力强、光电转换效率高等优势被国际上称为相当具有潜力和下一代廉价的太阳能电池，已成为光伏领域
南京大学
2021-04-14
MXY8501（Ⅱ）太阳能电池特性及应用实验仪
一、仪器介绍
太阳能的利用指太阳能的直接转化，利用半导体器件的光伏效应原理，把太阳辐射能转化为电能成为光伏技术。利用光伏技术设计的太阳能发电系统主要有太阳能电池片（组件），控制器和逆变器三大部分组成，他们主要有电子元器件构成，不涉及机械结构，所以，光伏发电设备极为精炼。为了使学生对基本特性理性认识的基础上，推出此实验仪从直流到交流，从低压到高压，从大电压小电流到小电压大电流，针对各种可能用到的电源情况，我们分成不同的实验，分块进行演示，我们这款仪器实质就是一个mini太阳能发电站。
三、实验内容
（一）太阳能电池特性实验
1、了解并掌握太阳能电池的原理及结构；
2、测量太阳能电池暗特性；
3、测量太阳能电池光照特性：短路电流与光照强度关系；
以上是对单晶硅、多晶硅及非晶硅太阳能电池的测量
（二）太阳能电池应用实验
1、同种类型太阳能电池板串并联实验：
2、分别在电池板串并联情况下对超级电容充电，记录充电完成的时间，
3、太阳能电池匹配负载实验；
4.太阳能电池板匹配输出实验；
5、DC-DC模块输出实验；
6、DC-AC逆变与交流负载试验；
天津梦祥原科技有限公司
2021-12-17
用太阳能多晶硅切割废料制备太阳能级多晶硅项目
随着光伏产业的高速的发展，硅锭切割产生的切割废料也将出现井喷式的增长。仅2012年一年，我国就用了23万吨的多晶硅，产生了近25万吨的粒度≤5mm的二次切割废料(SiC和Si)，回收厂家院内废料堆积如山，粉尘飞扬，环境恶劣。而粒度≤5mm的二次切割废料(SiC和Si)中的SiC和晶体Si粉都是通过高能耗、高成本制备出来的，所以如能将这些废料得以回收利用，不仅减少了环境污染，也会产生出巨大的经济效益。特别是如能将二次废料中价值最高的晶体硅粉得以回收并再用于制造太阳能多晶硅，这对我国减少多晶硅的进口是有重要意义的，所以说，从晶体硅切割废料中回收多晶硅是今后一个重要的发展方向。 （1）本项目可从多晶硅切割废料中提取出太阳能级多晶硅，其技术含量高、生产成本低、能耗小。生产的多晶硅可以替代国外进口产品，减少我国多晶硅的进口量，这对降低光伏能源成本，实现光伏能源的普及有重要意义。 (2) 本项目同时生产的副产品碳化硅制品的最大特点耐高温和耐磨性等性能远好于同类产品，且价格远优于国内同类产品，因此该副产品有着广阔的市场前景，市场竞争力强。该副产品作为耐火材料可广泛应用于冶金、陶瓷、能源、化工等行业。如钢铁厂高炉的炉窑内衬和钢包内衬、电解铝厂铝电解槽的侧部、火法炼锌的罐体的内衬等；如陶瓷行业所用窑炉内所用的窑板和棚板等。 (3) 产品附加值高：由于本项目所用原料主要是来源于光伏行业产生的切割废料，原料的来源丰富且价格便宜，产品的科技含量高，生产成本低，故产品的附加值高。本项目拥有CN103086378A, CN101941699A, CN102275925A, CN102241399A, CN101724902A, CN101671022B等多项专利。
东北大学
2021-04-11