高效率太陽電池關鍵技術的研發與產業化

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高效率太陽電池關鍵技術的研發與產業化隨着社會的發展，人類對能源的需求與日俱增。傳統的化石能源日益枯竭，同時過度和不當開發還會造成環境問題。

目錄

項目背景

大力發展可再生能源是解決能源危機，實現人類可持續發展的有力保障之一。近十年來,太陽能光伏發電因其技術成熟及各國政府補貼政策導向等原因,成為發展最快的新能源產業之一。組成太陽能光伏發電的重要組成器件-晶體硅太陽電池，則是光伏電池市場的主導性產品。當前，市場上晶體硅太陽電池大多以p型的單、多晶常規鋁背表面場電池為主,因為製備工藝相對簡單、成本低廉。但是由於p型硅材料的光致衰減問題一直沒有得到根本解決、其電池的光電轉換效率也難於做到22%以上等,這些都必將成為其進一步發展的障礙。而與p型硅相對的n型硅材料,由於高的少子壽命和對一般金屬(如鐵等)有較高的容忍性，成為高效晶體硅太陽電池的必選材料。近年來，n型高效晶硅太陽電池受到了業界極大地關注。

成果簡介

太陽能電池在新能源領域裡發揮着重要的作用，並具有重要的戰略意義。多結太陽能電池是所有太陽能電池中轉換效率最高的電池，但其轉換效率依然有很大的上升空間，進一步提高轉換效率依然是多結太陽能電池領域的工作重點，其中調整子結的結構參數，有效利用太陽光能並減少光電轉換過程中的各種能量損失是提高轉換效率的關鍵，但由於子結是疊加在一起的，沒有外接電極，常規的I-V和EQE等測試手段很難找出各個子結的能量損失根源，嚴重阻礙了多結太陽能電池的研究和開發，因此迫切需要開發新的測試技術。

本項目開發出了利用絕對電致發光（Electroluminescence，EL）效率來檢測多結太陽能電池子結IV特性以及各種能量損失機制的全新的分析檢測技術，對各個子結的發光效率、吸收邊、開路電壓、短路電流、電阻、發光耦合、缺陷分布、量子效率等參數進行量化，並基於EL檢測結果，重新設計優化基於砷化鎵的多結太陽能電池的各個子結的結構參數，改進了多結太陽能電池的MOCVD製備工藝以及砷化鎵襯底玻璃技術，實現了薄膜型砷化鎵多結太陽能電池，並最終提升了多結太陽能電池的能源轉換效率，在光照為AM1.5的條件下，達到了薄膜型多結太陽能電池的世界最高轉換效率（34.5%），通過了德國FraunhoferISE世界權威檢測機構的認證，所開發的多結太陽能電池技術得到了成果轉化，並實現了產業化。

團隊介紹

華東師範大學是由國家舉辦，教育部主管，教育部與上海市人民政府重點共建的綜合性研究型大學。學校成立於1951年10月16日,是以大夏大學(1924年)、光華大學(1925年)為基礎，同時調進復旦大學、同濟大學、浙江大學和聖約翰大學等高校的部分系科,在大夏大學原址上創辦的。1959年學校被中共中央確定為全國16所重點院校之一。1972年與上海師範學院、上海體育學院等院校合併，改名上海師範大學。1978年學校再次被確認為全國重點大學。1980年恢復華東師範大學校名。1986年學校被國務院批准成為設立研究生院的33所高等院校之一。1996年被列入「211工程」國家重點建設大學行列。1997、1998年,上海幼兒師範高等專科學校、上海教育學院和上海第二教育學院先後併入。2002年根據上海市高校布局結構調整的戰略部署，啟動閔行校區規劃建設,2006年學校主體搬遷到閔行校區,形成了「一校兩區、聯動發展」的辦學格局。2006年教育部和上海市決定重點共建華東師範大學，學校進入國家「985工程」高校行列。近年來,學校秉承大夏大學、光華大學等前身學校「自強不息」、「格致誠正」的精神和學思結合、中外匯通的傳統，追求「智慧的創穫，品性的陶熔，民族和社會的發展」的大學理想,恪守「求實創造,為人師表」的校訓規範,按照《華東師範大學改革與發展規劃綱要(2010—2020)》和《華東師範大學深化綜合改革方案》確定的任務目標，不斷完善學校治理體系,不斷提升學校治理水平,着力構建符合學校實際的現代大學制度，朝着「擁有若干一流學科,多學科協調發展,引領中國教師教育發展的世界知名的高水平研究型大學」目標穩步邁進,力爭在2020年左右進入世界知名高水平研究型大學行列，在本世紀中葉建成世界一流大學。

學校目前設有3個學部：地球科學學部、教育學部、經濟與管理學部;24個全日制學院：人文社會科學學院、馬克思主義學院、社會發展學院、外語學院、對外漢語學院、心理與認知科學學院、體育與健康學院、經濟學院、工商管理學院、公共管理學院、統計學院、傳播學院、藝術學院、設計學院、理工學院、化學與分子工程學院、地理科學學院、城市與區域科學學院、生態與環境科學學院、生命科學學院、信息科學技術學院、計算機科學與軟件工程學院、國際漢語教師學院、教師教育學院;2個書院：孟憲承書院、經管書院；11個實體研究院(所、實驗室)：思勉人文高等研究院、國際關係與地區發展研究院、河口海岸科學研究院(河口海岸學國家重點實驗室)、精密光譜科學與技術國家重點實驗室、國際航運物流研究院、城市發展研究院、上海終身教育研究院、考試與評價研究院、數據科學與工程研究院、國家教育宏觀政策研究院、藝術研究所;1個管理型學院：開放教育學院/上海教師發展學院。另有設在學校的教育部中學校長培訓中心。截止到2015年9月,在校全日制本專科生14,171人,其中本科生13,970人,專科生201人;在校研究生12,083人,其中博士研究生2,825人,碩士研究生9,258人;外國留學生3,959人。學校有教職工3,512人,其中專任教師2,158人。教授及其他高級職稱教師1,532人,其中含中國科學院和中國工程院院士(含雙聘院士)11人,中組部「千人計劃」(含「青年千人」)入選者30人,教育部「長江學者獎勵計劃」特聘教授及講座教授26人,國家「傑出青年科學基金」獲得者23人,國家「萬人計劃」入選者3人,人社部「百千萬人才工程」領軍人才及國家教學名師入選者3人,人社部「新世紀百千萬人才工程」國家級人選9人,中組部「青年拔尖人才」入選者6人,上海市「東方學者」入選者16人,上海市「領軍人才及後備」入選者24人,上海市「千人計劃」入選者13人,「紫江學者計劃」入選者102人,「雙百人才計劃」入選者(含紫江優秀青年學者、紫江青年學者)48人。學校現有閔行校區和中山北路校區,校園占地總面積約207公頃。學校有博士學位授權一級學科26個,碩士學位授權一級學科38個,可授予19種碩士專業學位,以及教育博士專業學位,25個博士後科研流動站,79個本科專業。擁有教育學、地理學2個一級學科國家重點學科(涵蓋教育學原理、自然地理學等13個二級學科),5個二級學科國家重點學科、5個國家重點培育學科、12個上海市重點學科和17個上海市一流學科(A類4個,B類13個)。學校理科擁有2個國家重點實驗室,1個國家工程技術研究中心,1個國家野外科學觀測研究站,7個教育部重點實驗室和工程中心,1個教育部國際合作聯合實驗室,10個上海市重點實驗室和工程中心,1個教育部高等學校軟科學研究基地和1個上海市軟科學研究基地,1個上海高校知識服務平台;學校文科擁有6個教育部人文社會科學重點研究基地,7個上海市哲學社會科學創新研究基地和上海市人民政府決策諮詢研究基地工作室,2個上海市高校智庫。學校主辦和承辦近30種學報期刊,圖書館藏書453萬餘冊。學校注重國際合作交流,先後與法國巴黎高師集團、賓夕法尼亞大學、紐約大學、東京大學等世界著名大學建立了戰略合作夥伴關係,與世界150多所高校、科研機構簽訂了學術合作與交流協議。與法國巴黎高師集團成立中法聯合研究院、聯合研究生院;與美國紐約大學聯合創辦的上海紐約大學,是第一所具有獨立法人資格的中美合作創辦的大學;與法國里昂商學院合作共建亞歐商學院。學校設有國家漢辦所屬的國際漢語教師研修基地,作為中方合作院校建設9所孔子學院。