电子和孔选择性接触的设计规则用于基于多晶的被动接触式太阳能电池

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 半导体物理 半导体物理
• 太阳能光伏发电是如何实现的

背景情况:

• 多晶/二氧化 (poly-Si/SiO2) 结构对于高效的太阳能电池至关重要,特别是在矿/Si 合和互数字的反接触设计中.
• 了解载体运输机制,特别是这些结构中的孔接触,是有限的,阻碍了进一步的优化.
• 缺乏对电子和孔接触的比较研究,从而在实现理想载体选择性方面存在知识差距.

研究的目的:

• 研究聚Si/SiO2太阳能电池在电子和孔接触中微观结构演变,剂扩散和载体运输机制之间的关系.
• 为了解决对孔接触行为的有限理解,并提供对电子和孔接触的比较见解.
• 建立设计规则,以优化聚Si/SiO2接触,以提高太阳能电池的性能.

主要方法:

• 将电子 (n+多Si/SiO2/基板) 和孔 (p+多Si/SiO2/基板) 选择性被动化接触器在不同温度下进行热.
• 分析化后被动化特性和载体运输机制的变化.
• 利用设备模拟来支持对微观结构进化和剂扩散的实验发现.

主要成果:

• 聚Si/SiO2层堆的微结构演变和剂的扩散强烈影响了被动化特性和载体运输.
• 电子和孔接触都表现出类似的微观结构演变和多在扩散模式.
• 孔接触器由于缺陷的SiO2接口和p+多Si层,具有较低的电气性能,与电子接触器中的相比,扩散更深.

结论:

• 该研究阐明了微结构和多扩散动态在聚Si/SiO2接触中的关键作用.
• 在SiO2接口和p + poly-Si层中的缺陷显著降低了孔接触性能.
• 设计建议包括使用更厚的SiO2层和控制火温度低于孔接触的临界点,以提高太阳能电池的效率.