發(fā)布時(shí)間：2019-01-06 09:14

【摘要】：利用一維微電子-光電子結(jié)構(gòu)分析軟件(AMPS-1D)在AM1.5G(100 mW/cm2)、室溫條件下模擬和比較了有、無(wú)漸變帶隙氫化非晶硅鍺(a-SiGe:H)薄膜太陽(yáng)能電池的各項(xiàng)性能.計(jì)算結(jié)果表明:漸變帶隙結(jié)構(gòu)電池具有較高的開(kāi)路電壓(V oc)和較好的填充因子(FF),轉(zhuǎn)換效率(E ff)比非漸變帶隙電池提高了0.477%.研究了氫化非晶硅(a-Si:H)、氫化非晶碳化硅(a-SiC:H)和氫化納米晶硅(nc-Si:H)三種不同材料的窗口層對(duì)a-SiGe:H薄膜太陽(yáng)能電池性能的影響.結(jié)果顯示:在以nc-Si:H為窗口層的電池能帶中,費(fèi)米能級(jí)E F已經(jīng)進(jìn)入價(jià)帶,使得窗口層電導(dǎo)率及電池開(kāi)路電壓有所提高,又由于ITO與p-nc-Si:H的接觸勢(shì)壘較低,使得接觸處的電場(chǎng)降低,更有利于載流子的收集.另一方面,窗口層與a-SiGe:H薄膜之間存在較大的帶隙差,在p/i界面由于能帶補(bǔ)償作用形成了價(jià)帶勢(shì)壘(帶階)?E v,阻礙了空穴的遷移,因此我們?cè)趐/i界面引入緩沖層,使得能帶補(bǔ)償作用得到釋放,更有利于空穴的遷移和收集,得到優(yōu)化后單結(jié)漸變帶隙a-SiGe:H薄膜結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了9.104%.
[Abstract]:The properties of hydrogenated amorphous silicon germanium (a-SiGe:H) thin film solar cells without gradient band gap were simulated and compared by one-dimensional microelectron-optoelectronic structure analysis software (AMPS-1D) at AM1.5G (100 mW/cm2) at room temperature. The calculated results show that the open circuit voltage (V oc) and the filling factor (FF), conversion efficiency (E ff) of the graded band-gap cell are higher than that of the non-graded band-gap cell by 0.477. The effects of window layers of hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H), hydrogenated amorphous silicon carbide (a-SiC:H) and hydrogenated nanocrystalline silicon (nc-Si:H) on the performance of a-SiGe:H thin film solar cells were investigated. The results show that the Fermi level EF has entered the valence band in the battery band with nc-Si:H as the window layer, which makes the conductivity of the window layer and the open circuit voltage of the cell increase, and the contact barrier between ITO and p-nc-Si:H is lower. The electric field at the contact point is reduced, which is more favorable to the collection of carriers. On the other hand, there is a large band gap difference between the window layer and the a-SiGe:H film. At the p / I interface, the valence band barrier (band order) E v is formed, which hinders the migration of the hole. So we introduce a buffer layer at the p / I interface, which releases the energy band compensation, which is more conducive to the migration and collection of holes. The conversion efficiency of single-junction graded a-SiGe:H thin film solar cells is 9.104.
【作者單位】： 云南大學(xué)光電信息材料研究所;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):11274266,10990103) 云南大學(xué)理工項(xiàng)目基金(批準(zhǔn)號(hào):2012CG008) 云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):2013FA029)資助的課題~~
【分類(lèi)號(hào)】：TM914.4

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本文編號(hào)：2402621