硅异质结太阳电池中钝化层和发射层的优化设计

作     者：张博宇 周佳凯 任程超 苏祥林 任慧志 赵颖 张晓丹 侯国付 Zhang Bo-Yu;Zhou Jia-Kai;Ren Cheng-Chao;Su Xiang-Lin;Ren Hui-Zhi;Zhao Ying;Zhang Xiao-Dan;Hou Guo-Fu

作者机构：南开大学光电子薄膜器件与技术研究所天津300350 天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室天津300350 薄膜光电子技术教育部工程研究中心天津300350 天津市中欧太阳能光伏发电技术联合研究中心天津300350 

基　　金：国家重点研发计划(批准号:2018YFB1500402) 国家自然科学基金(批准号:62074084)资助的课题 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2021年第70卷第18期

页      码：336-345页

摘      要：本征钝化层及p型发射层对硅异质结太阳电池的性能具有重要的影响.本文在常规钝化层与晶硅衬底(c-Si)之间插入一层低功率、高氢稀释比沉积的超薄缓冲层,以此来提高钝化效果,并拓宽钝化层工艺窗口.此外,设计并制备了具有宽带隙、高电导特性的重掺杂纳米晶硅/轻掺杂p型双层复合发射极.实验结果表明,双层钝化层具有更加稳定与优异的钝化效果,钝化样品的少子寿命达到4.197 ms,隐含开路电压(implied-VOC,iVOC)达到726 mV.同时双层复合发射层中,轻掺杂的掺杂层可以减弱掺杂剂向本征钝化层的扩散,保证良好的钝化效果,而重掺杂的掺杂层不仅能够提供足够的内建电场,而且可以改善掺杂层与氧化铟锡薄膜的接触特性,进而提升电池的输出特性.并且高氢稀释比的前掺杂层还可以对钝化层起到氢处理的作用,减少钝化层表面的悬挂键,从而增强化学钝化效果,进而提高电池的开路电压.最终,基于商业化制绒的硅片,获得了效率达到20.96%的硅异质结太阳电池,其中开路电压为710 mV,短路电流密度为39.88 mA/cm^(2),填充因子为74.02%.

主 题 词：硅异质结太阳电池 钝化层 发射层 复合结构 

学科分类：081702[081702] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0704[理学-天文学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.70.20210674

馆 藏 号：203104994...