用进行注可以减少CdSeTe半导体中的离子空位障碍,从而提高太阳能电池效率

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态物理 固态物理
• 太阳能光伏发电是如何实现的

背景情况:

• 在pn连接器件中使用的兴奋剂,如多晶太阳能电池,通常会增强用于电荷载体收集的连接场,从而减轻重组损失.
• 与 (Se) 合金化 (CdTe) 形成CdSeTe,减少了重组,但引入了复杂的缺陷状态,通过电荷载体陷和陷限制移动性来限制效率.

研究的目的:

• 为了研究兴奋剂对无机太阳能电池中电荷载体陷和电子带尾的影响.
• 探索CdSeTe太阳能电池中的 (P) 兴奋剂,以减少缺陷状态并提高光伏性能.

主要方法:

• 将CdTe与Se合金,以创建CdSeTe半导体材料.
• 用 (P), (N), (As) 和 (Sb) 进行CdSeTe的兴奋剂.
• 电子带尾 (乌尔巴赫能量) 和电荷载体捕获的特征.
• 测量双极移动性,填充因子和功率转换效率.
• 设备性能模拟以分析缺陷减少影响.

主要成果:

• 对CdSeTe的兴奋剂显著减少了电子带尾 (Urbach能量).
• P-doping 减少了近价值带陷状态的影响.
• 两极移动性得到改善,超过50厘米²V^-1s^-1.
• 填充因子从76%增加到79%.
• 设备效率的绝对增加为0.9%.

结论:

• 兴奋剂是一种有效的策略,可以减少CdSeTe无机太阳能电池中的电荷载体陷和电子带尾.
• 通过P-doping减少缺陷,可以提高光伏性能,包括更高的填充因子和效率.
• 模拟证实,缺陷减少提高了设备的性能,特别是在辐射极限.