【摘 要】
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含有本征薄层的硅异质结(HIT)太阳电池被认为是实现高效太阳电池的有效途径,然而其电池性能对工艺/物理参数十分敏感,这使得在大批量生产中稳定地制备出高效太阳电池面临挑战
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含有本征薄层的硅异质结(HIT)太阳电池被认为是实现高效太阳电池的有效途径,然而其电池性能对工艺/物理参数十分敏感,这使得在大批量生产中稳定地制备出高效太阳电池面临挑战。近年来,结构中同时含有同质结和异质结的硅基同质异质结(H-H)太阳电池因有望解决这一难题而引起了广泛的关注,然而我们还没有完全搞清楚工艺/物理参数对硅基H-H太阳电池性能的影响。在本研究工作中,我们借助AFORS-HET模拟软件探究了多种物理参数对硅基H-H太阳电池性能的影响,以及它们背后的物理机制。研究发现相比于传统的HIT太阳电池,硅基H-H太阳电池性能对(i)透明导电氧化物层的功函数,(ii)氢化非晶硅/晶硅(a-Si:H/c-Si)界面处的缺陷态密度,(iii)p型a-Si:H(p-a-Si:H)层内的悬挂键缺陷态密度,p-a-Si:H层的(iv)掺杂浓度和(v)厚度都更加不敏感。这一优势是因为硅基H-H电池结构中界面复合和a-Si:H区域内的总复合受上述参数的影响都更小,其根本原因是得益于同质结的场效应钝化。因此,硅基H-H结构的设计为更稳定地生产出高效太阳电池提供了可能性。
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