非晶硅晶体硅HIT太阳电池研究

非晶硅/晶体硅HIT太阳电池研究摘 要：运用AMPS程序模拟计算了p-型非晶硅/n-型晶体硅HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin layer) 异质结太阳电池的

/HIT 非晶硅晶体硅太阳电池研究 摘要： p-n- 运用AMPS程序模拟计算了型非晶硅/型晶体硅 (HeterojunctionwithIntrinsicThinlayer) HIT异质结太阳电池的光伏特性。通过 对不同带边补偿情况下的计算结果同文献报道相比较，得出导带补偿小部分 (0.18eV)，价带补偿大部分(0.5eV)的基本结论。同时还证实，界面态是决定电 VFF 池性能的关键因素，显著影响电池的开路电压（）和填充因子（）。最后计 OC 算了这种电池理想情况下（__面态、有背面场、正背面反射率分别为0和1）的 2 理论效率Eff=27%(AM1.5100MW/cm0.40-1.10μm波段)。 关键词： a-Si:H/c-Si异质结，太阳电池，计算机模拟 1前言 晶体硅太阳电池具有转换效率高，生产技术成熟的优点，一直以来占据太阳 [1]0 电池世界总产量的绝大部分。但传统晶体硅太阳电池生产中的高温（900C以 上）扩散制结工艺又限制了生产效率的提高和产品成本的进一步降低。多年来各 [2] 国科学家一直在努力研究探索低成本高产量的高效薄膜太阳电池制造技术。氢 0 化非晶硅（a-Si:H）太阳电池生产工艺温度较低（400C以下），便于大规模生 [3] 产，因此受到各国科学家的普遍重视并得到迅速发展。但是，氢化非晶硅 Staebler-Wronski （a-Si:H）太阳电池的光致退化（效应）问题始终没有得到很 好的解决，同时其光电转换效率还有待进一步提高。一条可行的途径是用宽带隙 的a-Si作为窗口层或发射极，单晶硅、多晶硅片作衬底，形成所谓的异质结太 [4,5] 阳电池。这种电池既利用了薄膜制造工艺优势同时又发挥了晶体硅和非晶硅 的材料性能特点，具有实现高效低成本硅太阳电池的发展前景。本文运用 [6] AMPS-1D计算机模拟程序分析模拟了这种结构，并就相关物理问题作了初步探 讨。 2物理模型 模拟分析的太阳电池材料和结构参数见表-1。衬底为250微米厚的n-型晶 16-320-3 体硅（掺杂浓度为1.4×10cm），n+层（掺杂浓度为2.5×10cm）厚度为 19-3 100__。p-型非晶硅厚度为10__（掺杂浓度为1.0×10cm）。