通过纳米晶体Si-based薄膜提高光学和电气性能,用于Si异质连接太阳能电池
Bingquan Liang1,2,3, Xinliang Chen1,2,3, Heze Yuan1,2,3
1Institute of Photoelectronic Thin Film Devices and Technology, Nankai University, Tianjin 300350, China.
ACS omega
|December 23, 2024
概括
对于n型电子传输层 (ETL) 的新型三层结构显著提高了异质连接 (SHJ) 太阳能电池的性能. 这种优化的ETL设计提高了转换效率,对于工业太阳能应用至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 太阳能光伏发电是如何实现的
- 半导体设备 半导体设备
背景情况:
- 异连接 (SHJ) 太阳能电池是下一代领先的技术,由于其高效率和稳定性.
- n型载波选择层 (电子传输层,ETL) 对于SHJ太阳能电池的性能至关重要,需要高光传导率和导电性.
- 优化ETL对于最大化SHJ设备中的太阳能转换至关重要.
研究的目的:
- 为了研究SHJ太阳能电池中ETL的不同n型薄膜的光学和电气性能.
- 评估单层,双层和三层结构对SHJ太阳能电池性能的影响.
- 为了确定高效率和工业可行的SHJ太阳能电池的最佳ETL结构.
主要方法:
- 制造n型单层,双层和三层Si基薄膜 (n-nc-Si:H/n-nc-SiOx:H/n+-nc-Si:H) 使用增强等离子体化学蒸气沉积.
- 准备好的薄膜的光学和电气性能的表征.
- 将优化的ETL结构集成到单侧后发射SHJ太阳能电池和性能评估中.
主要成果:
- 这种n-nc-Si:H/n-nc-SiOx:H/n+-nc-Si:H三层ETL结构表现出卓越的性能.
- 三层结构改善了被动接触,减少了寄生虫吸收,并增强了TCO接触.
- 实现了20.41%的转换效率,公开电路电压为720mV,短路电流密度为39.34mA/cm2,填充系数为72.05%.
结论:
- 拟议的三层ETL结构通过优化光学和电气性能,显著提高了SHJ太阳能电池的效率.
- 这种结构为高性能SHJ太阳能电池的工业应用提供了有前途的途径.
- 优化的ETL设计有助于高效地利用太阳能.
