【摘 要】
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目前,HIT 结构太阳电池的转换效率已达到23.7％(日本三洋),这种电池因其工艺温度低、效率高以及热稳定性好,备受科研人员和产业界青睐.本文运用AFORS-HET 程序模拟n 型HIT
【机 构】
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中科院上海微系统与信息技术研究所,上海
【出 处】
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第八届中国太阳级硅及光伏发电研讨会
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目前,HIT 结构太阳电池的转换效率已达到23.7％(日本三洋),这种电池因其工艺温度低、效率高以及热稳定性好,备受科研人员和产业界青睐.本文运用AFORS-HET 程序模拟n 型HIT 太阳电池,研究了掺杂非晶硅层中费米能级和a-Si/c-Si 异质结界面能带偏移对平面太阳电池性能的影响.通常发射层和背表面场都会重掺杂,以获得高的开路电压.掺杂浓度的提高使得费米能级不断靠近能带边缘,同时也产生了额外的带间缺陷.通过改变硅薄膜的掺杂浓度和缺陷密度,可以调整费米能级的位置.模拟结果表明,忽略界面缺陷的情况下,当发射层Ef-Ev≤200meV,或背表面场Ec-Ef≤400meV 时,电池各项输出参数几乎不变.然而,当费米能级离带边超过400meV 时,开路电压和短路电流均大幅下降.此外,a-Si/c-Si 界面的能带不连续也是影响电池效率的重要因素.a-Si/c-Si 界面的导带偏移对电池性能影响不大,而价带偏移ΔEv＞450meV 后,填充因子开始剧烈下降,最佳ΔEv 值在350meV 左右,获得的最高效率为21.15％.然而考虑到界面缺陷之后,电池效率随着Ef-Ev 值的增大而下降趋缓,最佳的ΔEv 值也随着界面缺陷密度的上升而增大.
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