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太阳光综合利用技术及其在空间站应用的可行性分析 预览
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作者 李中华 赵琳 +1 位作者 王志民 魏杰 《真空与低温》 2019年第2期82-88,共7页
地球轨道空间太阳光能量密度为1353W/m^2,其中可见光能量占比38%。如果能将空间太阳光中的可见光部分与其他波段的光进行分离,并将可见光直接用于航天器舱内照明或植物光合作用,可大幅降低照明系统对传统光伏电能的消耗。阐述了太阳光... 地球轨道空间太阳光能量密度为1353W/m^2,其中可见光能量占比38%。如果能将空间太阳光中的可见光部分与其他波段的光进行分离,并将可见光直接用于航天器舱内照明或植物光合作用,可大幅降低照明系统对传统光伏电能的消耗。阐述了太阳光综合利用技术的基本原理、发展历史与研究现状,从结构设计、能源转化效率、应用成本以及技术成熟度等方面,对比分析了"太阳光综合利用技术"与"传统太阳电池阵技术"两种空间站应用方案的优缺点,探索了太阳光综合利用技术在空间站的应用可行性。 展开更多
关键词 太阳光利用 空间站 光波导 聚光器 太阳能电池
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表面多孔硅层对单晶硅太阳电池性能的影响(英文)
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作者 徐甲然 陈诺夫 +5 位作者 石岱星 陶泉丽 吕国良 杨秀钰 张航 陈吉堃 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第3期187-194,共8页
反射率对太阳电池的性能至关重要。采用电化学法在单晶硅衬底上制备多孔硅来降低器件的反射率,并采用快速热退火法对多孔硅层进行磷扩散处理,进而制备了单晶硅太阳电池。扫描电子显微镜(SEM)显示出单晶硅表面形成了孔径均匀的多孔硅层,... 反射率对太阳电池的性能至关重要。采用电化学法在单晶硅衬底上制备多孔硅来降低器件的反射率,并采用快速热退火法对多孔硅层进行磷扩散处理,进而制备了单晶硅太阳电池。扫描电子显微镜(SEM)显示出单晶硅表面形成了孔径均匀的多孔硅层,且孔径随着刻蚀时间的增加而增大;紫外-可见光分光光度计表明,该多孔硅层的反射率在400~1 100 nm的光谱范围达到12%;磷扩散后薄层方块电阻达到42Ω/□,证明多孔硅层促进了磷扩散。最终在850℃、40 s快速热退火扩散条件下,成功制备出了效率为12.32%、短路电流密度为27.99 mA/cm~2、开路电压为0.49 V以及填充因子达到71%的太阳电池。 展开更多
关键词 太阳电池 多孔硅 反射率 快速热处理 磷扩散
Composition engineering of Sb2S3 film enabling high performance solar cells
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作者 Yiwei Yin Chunyan Wu +5 位作者 Rongfeng Tang Chenhui Jiang Guoshun Jiang Weifeng Liu Tao Chen Changfei Zhu 《科学通报:英文版》 SCIE EI CSCD 2019年第2期136-141,共6页
Sb2S3 is a kind of stable light absorption materials with suitable band gap, promising for practical applications. Here we demonstrate that the engineering on the composition ratio enables significant improvement in t... Sb2S3 is a kind of stable light absorption materials with suitable band gap, promising for practical applications. Here we demonstrate that the engineering on the composition ratio enables significant improvement in the device performance. We found that the co-evaporation of sulfur or antimony with Sb2S3 is able to generate sulfur-or antimony-rich Sb2S3. This composition does not generate essential influence on the crystal structure, optical band and film formability, while the carrier concentration and transport dynamics are considerably changed. The device investigations show that sulfur-rich Sb2S3 film is favorable for efficient energy conversion, while antimony-rich Sb2S3 leads to greatly decreased device performance. With optimizations on the sulfur-rich Sb2S3 films, the final power conversion efficiency reaches5.8%, which is the highest efficiency in thermal evaporation derived Sb2S3 solar cells. 展开更多
关键词 SOLAR cell Sb2S3 Thermal EVAPORATION CO-EVAPORATION Power CONVERSION EFFICIENCY
SnS同质结太阳电池中的光生载流子产生、复合和输运机制研究 预览
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作者 林硕 陈焕庭 +10 位作者 潘华清 周锦荣 李细荣 熊传兵 林传金 王瑞敏 徐丹翔 翁丽丽 谢丽平 沈少武 禇佳娣 《牡丹江师范学院学报:自然科学版》 2019年第1期19-24,共6页
通过理论模拟研究SnS同质结太阳电池中的光生载流子产生、复合和输运机制.采用AMPS软件中的寿命模式和俘获截面模式,研究光生载流子的产生和复合,讨论分立能级和Gaussian能级的复合对电池性能的影响;对电池的光照非平衡态能带结构、内... 通过理论模拟研究SnS同质结太阳电池中的光生载流子产生、复合和输运机制.采用AMPS软件中的寿命模式和俘获截面模式,研究光生载流子的产生和复合,讨论分立能级和Gaussian能级的复合对电池性能的影响;对电池的光照非平衡态能带结构、内建电场分布和电流输运情况进行对比分析. 展开更多
关键词 模拟 SNS 太阳电池 同质结 薄膜
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太阳电池热控相变材料的制备及应用研究 预览
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作者 何永泰 汪胜燕 +1 位作者 周尚丽 杨姚华 《电子器件》 CAS 北大核心 2019年第1期23-28,共6页
为控制太阳电池工作温度,提高工作效率,根据月硅酸(LA)-硬脂酸(SA)二元复合材料相图和太阳电池的温度特点,制备了SA质量分数分别为30%、75%及90%3种LA-SA复合相变材料,并采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)分析、热失重... 为控制太阳电池工作温度,提高工作效率,根据月硅酸(LA)-硬脂酸(SA)二元复合材料相图和太阳电池的温度特点,制备了SA质量分数分别为30%、75%及90%3种LA-SA复合相变材料,并采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)分析、热失重和步冷曲线法表征了复合材料的热物特性,制备的复合材料具有较好的热稳定性,适合太阳电池的热控要求。另外,利用5种容量不同封装铝盒设计了相变太阳电池热控系统,并对3种热控系统特性进了实验测试,太阳电池温度降低约6℃,测试结果为相变材料与太阳电池的优化配置提供了实验支撑。 展开更多
关键词 太阳电池 相变储能材料 热控系统 热特性
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卟啉及金属卟啉化合物的应用进展 预览
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作者 林巧丽 姚永峰 《山东化工》 CAS 2019年第5期55-56,共2页
卟啉及金属卟啉化合物广泛存在于自然界中,该类化合物易合成、易修饰、稳定性高,在抗肿瘤、太阳能电池、催化、仿生、分析等方面应用广泛。本文主要介绍了此类化合物的结构、性质及其应用,并展望了今后的发展研究方向。
关键词 卟啉及金属卟啉 抗肿瘤 太阳能电池 催化 研究方向
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染料敏化太阳能电池的研究进展 预览
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作者 张艳敏 郭国信 +1 位作者 郭国哲 曹俊华 《山东化工》 CAS 2019年第5期57-58,65共3页
本文介绍了染料敏化太阳能电池的研究背景、基本结构和工作原理,综述了染料敏化太阳能电池关键技术的研究进展。与此同时,对开发染料敏化太阳能电池进行了前景展望。
关键词 染料敏化剂 太阳能电池 光电转换效率
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难熔金属溅射靶材的应用及制备技术 预览
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作者 王晖 夏明星 +4 位作者 李延超 刘啸锋 蔡小梅 白润 张新 《中国钨业》 CAS 2019年第1期64-69,共6页
应用于微电子、集成电路、光伏电池、平面显示器、装饰镀膜玻璃等行业的溅射靶材需求量逐年增大,这些行业对溅射用难熔金属靶材的纯度、致密度、尺寸精度、微观组织、结晶取向等性能提出了更高的要求。综述了磁控溅射用W、Mo、Ta、Nb靶... 应用于微电子、集成电路、光伏电池、平面显示器、装饰镀膜玻璃等行业的溅射靶材需求量逐年增大,这些行业对溅射用难熔金属靶材的纯度、致密度、尺寸精度、微观组织、结晶取向等性能提出了更高的要求。综述了磁控溅射用W、Mo、Ta、Nb靶材的主要应用研发生产单位和制备技术,介绍了靶材组织、纯度等因素对薄膜性质的影响。 展开更多
关键词 难熔金属 磁控溅射 靶材 集成电路 太阳能电池
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太阳能电池的研究现状与进展 预览
9
作者 梁启超 乔芬 +3 位作者 杨健 姜言森 徐谦 王谦 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期505-511,共7页
随着全球经济快速发展和社会进步,能源短缺和环境污染问题已经成为社会经济发展的障碍。如何在化石燃料枯竭的时期继续维持社会发展和保障人民生活水平,是各国亟待解决的问题。新能源开发和利用将为人类文明可持续发展提供重要保障。太... 随着全球经济快速发展和社会进步,能源短缺和环境污染问题已经成为社会经济发展的障碍。如何在化石燃料枯竭的时期继续维持社会发展和保障人民生活水平,是各国亟待解决的问题。新能源开发和利用将为人类文明可持续发展提供重要保障。太阳能作为一种洁净可再生能源,以其污染少、效率高等优点成为最具前景的新能源之一。综述了太阳能电池的研究现状和最新进展,对太阳能电池的发展历程作了系统的介绍,并分析和探讨各类太阳能电池制备方法、工作性能、转化效率以及优劣势。最后对太阳能电池未来所面临的挑战和发展趋势进行了讨论和展望。 展开更多
关键词 可再生能源 太阳能电池 制备技术 光电性能
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柔性特征的太阳电池翼在轨载荷分析 预览
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作者 张华 刘汉武 +1 位作者 胡震宇 张武 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期139-147,共9页
建立太阳电池翼地面模态试验修正后的较为精确的动力学模型,以此作为太阳电池翼的柔性特征提出基于混合坐标法的太阳电池翼在轨载荷分析方法,计算了航天器在轨机动、舱段分离、交会对接等典型工况下太阳电池翼的载荷变化情况,分析了不... 建立太阳电池翼地面模态试验修正后的较为精确的动力学模型,以此作为太阳电池翼的柔性特征提出基于混合坐标法的太阳电池翼在轨载荷分析方法,计算了航天器在轨机动、舱段分离、交会对接等典型工况下太阳电池翼的载荷变化情况,分析了不同工况下载荷与太阳电池翼动力学性能的相互关系,提出太阳电池翼为应对不同飞行工况应处于何种转角状态的结构设计建议。最后依据最大载荷工况开展了相关试验验证,试验结果表明本文的研究方法有效合理,可推广应用于其它型号太阳电池翼的在轨载荷设计。 展开更多
关键词 柔性特征 太阳电池翼 在轨载荷 分离 对接
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钙钛矿材料组分调控策略及其光电器件性能研究进展
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作者 陈薪羽 解俊杰 +5 位作者 王炜 袁慧慧 许頔 张焘 何云龙 沈沪江 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第1期9-23,共15页
近年来,钙钛矿太阳电池的光电转换效率取得了爆发式增长,这与电池中钙钛矿薄膜的制备工艺和材料组分密切相关.关于钙钛矿薄膜的制备方法,相关的研究报道及综述较多,然而钙钛矿材料组分调控方面的研究梳理工作相对缺乏.本综述总结了近年... 近年来,钙钛矿太阳电池的光电转换效率取得了爆发式增长,这与电池中钙钛矿薄膜的制备工艺和材料组分密切相关.关于钙钛矿薄膜的制备方法,相关的研究报道及综述较多,然而钙钛矿材料组分调控方面的研究梳理工作相对缺乏.本综述总结了近年来不同组分体系钙钛矿材料的研究进展,包括有机无机铅卤钙钛矿、全无机铅卤钙钛矿、少铅钙钛矿以及无铅钙钛矿.重点介绍了不同体系中具有代表性的材料组分及其对器件性能的影响,旨在梳理通过组分调控提高钙钛矿电池的效率及稳定性的研究思路,最终实现商业化应用. 展开更多
关键词 钙钛矿 组分调控 太阳电池 高效率 稳定性
钙钛矿太阳能电池的研究现状和进展 预览
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作者 傅琨 《当代化工研究》 2019年第1期128-130,共3页
钙钛矿太阳能电池由于其成本低、易制备、光电转换效率突飞猛进引起了科学界的广泛关注,从2009年的3.8%到如今的23.3%,效率即将赶超硅电池。本文从钙钛矿材料的晶体结构、电池结构和工作原理这几个方面展开,并重点分析了钙钛矿太阳能电... 钙钛矿太阳能电池由于其成本低、易制备、光电转换效率突飞猛进引起了科学界的广泛关注,从2009年的3.8%到如今的23.3%,效率即将赶超硅电池。本文从钙钛矿材料的晶体结构、电池结构和工作原理这几个方面展开,并重点分析了钙钛矿太阳能电池产业化要素,总结了产业化要素的研究现状和发展情况。最后本文指出钙钛矿太阳能电池未来研究方向,对今后的研究提出可供参考的意见。 展开更多
关键词 新能源 钙钛矿 太阳能电池 产业化
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有机无机钙钛矿薄膜的间歇式退火和光电性能 预览
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作者 韩晓东 王凯文 +3 位作者 严铮洸 黄杰 杨凯祥 彭博 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期395-404,共10页
为了改进空气环境条件下有机无机钙钛矿薄膜的制备工艺,开发了一种间歇式退火(intermittent annealing,IA)方法,以制备高质量无针孔的钙钛矿薄膜,优化光电性能.采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射谱(X-ra... 为了改进空气环境条件下有机无机钙钛矿薄膜的制备工艺,开发了一种间歇式退火(intermittent annealing,IA)方法,以制备高质量无针孔的钙钛矿薄膜,优化光电性能.采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射谱(X-ray diffraction,XRD)、紫外可见吸收(ultraviolet-visible,UV-Vis)光谱、光致发光(photoluminescence,PL)光谱等表征,系统比较了在空气环境条件下反溶剂一步法旋涂制备钙钛矿薄膜工艺中,普通退火(traditional annealing,TA)方法和间歇式退火方法处理得到的卤化铅甲胺有机钙钛矿薄膜的形貌、结构和光电性能.结果表明,对于MAPbI3、MAPbIBr2和MAPbI2Br钙钛矿材料,采用间歇式退火方法制备的薄膜均匀致密无针孔,晶粒尺寸显著增大,薄膜结晶性提高,在可见光范围内光吸收能力更强.在空气环境下所得间歇式退火制备的MAPbI3太阳能电池器件在AM 1. 5的模拟太阳光下,光电转换效率可达11. 5%(有效面积0. 24 cm2),而在空气环境下以普通退火方法制备的器件的光电转换效率为8. 9%,间歇式退火样品的光电转换效率有大幅度提高. 展开更多
关键词 电子显微学 光电性能 太阳能电池 有机卤化铅钙钛矿 薄膜制备 退火
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有机-无机杂化光电导电极修饰材料研究进展 预览
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作者 郑佳鑫 解增旗 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期426-432,478共8页
有机太阳电池(OPVs)和有机发光二极管(OLEDs)的阴极界面通常由有机小分子、聚电解质以及低温溶胶-凝胶法加工的金属氧化物(最常见的为ZnO)制备而成,由于这些材料导电性不佳使光电器件中阴极界面薄膜厚度限制在30nm以下,给大面积生产提... 有机太阳电池(OPVs)和有机发光二极管(OLEDs)的阴极界面通常由有机小分子、聚电解质以及低温溶胶-凝胶法加工的金属氧化物(最常见的为ZnO)制备而成,由于这些材料导电性不佳使光电器件中阴极界面薄膜厚度限制在30nm以下,给大面积生产提出了苛刻要求。有机-无机杂化的光电导材料是近来提出的有效提高阴极界面材料电导率的新策略。有机分子具有较高的消光系数,能够在低掺杂浓度下高效吸收可见光,而金属氧化物具有较高的电子迁移率,从有机分子到金属氧化物的光致电子转移能够有效填充金属氧化物中的电子陷阱(缺陷),同时大幅度增加金属氧化物中的载流子密度,因而,这种有机-无机杂化的电极修饰材料具有优异的光电导性能。最近,报道通过掺杂一类苝酰亚胺光敏剂到无定形ZnO薄膜中,显著提高ZnO薄膜在光照下的电导率,解决了ZnO薄膜电导率低的科学问题。将这种杂化的光电导材料用于OPVs与OLEDs器件中,显著提高了器件性能,同时大幅度降低了电极修饰薄膜厚度对器件性能的影响,为大面积器件的快速制备提供了有利条件。 展开更多
关键词 光致电子转移 电导率 电极修饰 杂化 太阳电池 发光二极管 印刷电子学
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基于带隙可调的MAPbI(3-x)Brx钙钛矿电池 预览
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作者 魏清渤 归阿敏 +2 位作者 高静楠 周盼 付峰 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期491-496,共6页
采用一步溶液法制备了MAPbI(3-x)Brx钙钛矿太阳电池,研究了MABr掺杂含量变化对薄膜形貌及光电性能的影响。研究结果表明,在MAPbI(3-x)Brx体系中,随着MABr含量的增加,钙钛矿层晶粒尺寸明显增大;紫外-可见吸收光谱和稳态荧光测试表明峰位... 采用一步溶液法制备了MAPbI(3-x)Brx钙钛矿太阳电池,研究了MABr掺杂含量变化对薄膜形貌及光电性能的影响。研究结果表明,在MAPbI(3-x)Brx体系中,随着MABr含量的增加,钙钛矿层晶粒尺寸明显增大;紫外-可见吸收光谱和稳态荧光测试表明峰位发生蓝移;构筑的MAPbI(3-x)Brx电池器件的开路电压Voc=1.02V,光电转换效率PCE为12.68%。 展开更多
关键词 有机/无机杂化 钙钛矿 形貌 电池
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单晶钙钛矿的制备及应用研究进展
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作者 高娟 冀婷 +3 位作者 李国辉 范明明 郝玉英 崔艳霞 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第3期169-176,共8页
近年来,钙钛矿材料由于其带隙可调、吸收系数高、成本低等优势在国际上备受瞩目。其中,单晶钙钛矿具有优于多晶钙钛矿的光学、电学特性,成为制备高性能光电器件的理想材料。从钙钛矿的基本分子组成和化学结构出发,介绍了单晶钙钛矿的基... 近年来,钙钛矿材料由于其带隙可调、吸收系数高、成本低等优势在国际上备受瞩目。其中,单晶钙钛矿具有优于多晶钙钛矿的光学、电学特性,成为制备高性能光电器件的理想材料。从钙钛矿的基本分子组成和化学结构出发,介绍了单晶钙钛矿的基本光学和电学特性,指出了块状、薄片/薄膜和纳米结构有机-无机杂化单晶钙钛矿的制备方法,总结了它们在光电探测器、太阳电池、光泵浦激光和辐射探测中的应用。最后,对单晶钙钛矿当前研究中所面临的挑战及未来的发展进行展望,指出开发低成本、高稳定性、无毒的单晶钙钛矿光电器件有望加速其商业化进程。 展开更多
关键词 钙钛矿 单晶 光电探测器 太阳电池 激光 辐射探测
基于模型预测法的最大功率跟踪研究 预览
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作者 朱瑞卿 艾永乐 +2 位作者 闫玲玲 刘群峰 张鑫 《电工技术》 2019年第8期118-121,共4页
本文针对扰动观察法等传统最大功率跟踪方法不能兼顾跟踪速度与跟踪精度的问题,提出一种基于模型预测的MPPT控制方法。首先,建立太阳能电池的数学模型并验证了其输出特性;其次,基于模型预测控制原理对太阳能电池最大功率点的跟踪过程进... 本文针对扰动观察法等传统最大功率跟踪方法不能兼顾跟踪速度与跟踪精度的问题,提出一种基于模型预测的MPPT控制方法。首先,建立太阳能电池的数学模型并验证了其输出特性;其次,基于模型预测控制原理对太阳能电池最大功率点的跟踪过程进行理论推导;最后完成MATLAB/Simulink仿真,并与传统的扰动观察法进行对比分析,证实了所提控制策略的可行性、有效性。 展开更多
关键词 太阳能电池 MPPT 扰动观察法 模型预测法
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2018年钙钛矿太阳能电池研发热点回眸
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作者 胡笑添 宋延林 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期144-150,共7页
2018年是钙钛矿太阳能电池发展的第10年,国际上该领域取得了一系列重要进展。从器件效率的持续刷新,钙钛矿材料和器件稳定性问题的解决,器件到模块化制备以及柔性和半透明电池的应用等方面简要介绍了代表性研究进展。
关键词 太阳能电池 钙钛矿 光电转换效率 稳定性
聚苯乙烯微球辅助制备超薄PERC太阳电池
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作者 王明明 沈鸿烈 +3 位作者 陈春明 唐群涛 顾浩 任学明 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第5期341-345,363共6页
利用旋涂法将自制的聚苯乙烯(PS)微球涂覆到不同厚度的单晶硅片上,作为钝化发射极和背面电池(PERC)的背接触开口的掩模,然后用快速热退火工艺使PS微球挥发形成PERC电池的背接触开口,最后用磁控溅射在PERC电池背面生长一层Ag电极。利用... 利用旋涂法将自制的聚苯乙烯(PS)微球涂覆到不同厚度的单晶硅片上,作为钝化发射极和背面电池(PERC)的背接触开口的掩模,然后用快速热退火工艺使PS微球挥发形成PERC电池的背接触开口,最后用磁控溅射在PERC电池背面生长一层Ag电极。利用该方法制备了面积为40 mm×40 mm、厚度分别为40、55和70μm的三种超薄单晶PERC太阳电池。制备的超薄太阳电池未出现任何翘曲。超薄太阳电池的电流密度-开路电压(Jsc-Voc)曲线和外量子效率(EQE)曲线测试结果表明,随着电池厚度的减小,电池的转换效率随之下降。其中,40μm厚的电池转换效率最高达13.6%,平均转换效率为13.3%,并展现出良好的柔韧性,极限弯曲角度达到135°。 展开更多
关键词 太阳电池 聚苯乙烯(PS)微球 超薄 钝化发射极和背面电池(PERC) 翘曲 柔韧性
基于STM32单片机的闭环反馈控制节能鞋柜系统设计 预览
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作者 戈忠义 王乐 +4 位作者 汪语哲 张宁 崔金凤 单一名 郭仕萍 《节能》 2019年第1期65-68,共4页
针对市面上单一的、不够智慧节能的、用户友好度不高的家居鞋柜,设计了一种以STM32F103RBT6为核心处理器,基于闭环反馈控制理论的节能鞋柜的智能系统。整个系统由太阳能电池供电,单片机对通过臭氧发生器、负离子发生器、温湿度传感器等... 针对市面上单一的、不够智慧节能的、用户友好度不高的家居鞋柜,设计了一种以STM32F103RBT6为核心处理器,基于闭环反馈控制理论的节能鞋柜的智能系统。整个系统由太阳能电池供电,单片机对通过臭氧发生器、负离子发生器、温湿度传感器等外设传感器采集的数据进行分析处理,实现对整个系统的闭环反馈控制。该智慧节能鞋柜系统具有容易控制、经济实用等特点,解决了普通鞋柜在杀菌消毒、除臭除尘方面强度不足的缺点,在智能家居领域具有一定应用价值和创新意义。 展开更多
关键词 STM32F103RBT6 臭氧发生器 负离子发生器 太阳能电池 智能家居
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