【摘要】：含有本征薄層的硅異質(zhì)結(jié)(HIT)太陽電池被認為是實現(xiàn)高效太陽電池的有效途徑,然而其電池性能對工藝/物理參數(shù)十分敏感,這使得在大批量生產(chǎn)中穩(wěn)定地制備出高效太陽電池面臨挑戰(zhàn)。近年來,結(jié)構(gòu)中同時含有同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)的硅基同質(zhì)異質(zhì)結(jié)(H-H)太陽電池因有望解決這一難題而引起了廣泛的關(guān)注,然而我們還沒有完全搞清楚工藝/物理參數(shù)對硅基H-H太陽電池性能的影響。在本研究工作中,我們借助AFORS-HET模擬軟件探究了多種物理參數(shù)對硅基H-H太陽電池性能的影響,以及它們背后的物理機制。研究發(fā)現(xiàn)相比于傳統(tǒng)的HIT太陽電池,硅基H-H太陽電池性能對(i)透明導(dǎo)電氧化物層的功函數(shù),(ii)氫化非晶硅/晶硅(a-Si:H/c-Si)界面處的缺陷態(tài)密度,(iii)p型a-Si:H(p-a-Si:H)層內(nèi)的懸掛鍵缺陷態(tài)密度,p-a-Si:H層的(iv)摻雜濃度和(v)厚度都更加不敏感。這一優(yōu)勢是因為硅基H-H電池結(jié)構(gòu)中界面復(fù)合和a-Si:H區(qū)域內(nèi)的總復(fù)合受上述參數(shù)的影響都更小,其根本原因是得益于同質(zhì)結(jié)的場效應(yīng)鈍化。因此,硅基H-H結(jié)構(gòu)的設(shè)計為更穩(wěn)定地生產(chǎn)出高效太陽電池提供了可能性。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM914.4
【圖文】：

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文年全球累計裝機達到了 303 GW，總裝機增速高達 33%；同年新增裝機容量為 75GW，對應(yīng)增速是 41%。作為能源消耗大國，中國自然也加入了大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的行列，提出了智能光伏產(chǎn)業(yè)行動計劃、“領(lǐng)跑者”計劃等，從政府層面全力促進光伏市場的發(fā)展。我國已經(jīng)連續(xù)兩年成為全球光伏發(fā)電累計裝機最多的國家，2016 年全國光伏發(fā)電新增裝機容量為 34.5 GW，占全球裝機增量的 46%；而 2017年前三個季度全國新增裝機約 43 GW，同比增加 50%-60%�？梢�，我國乃至全球的光伏市場均呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，利用太陽能光伏發(fā)電有著巨大的市場前景。

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文雜質(zhì)元素以獲得 p 型硅，在本征硅中摻入 V 族元素例如磷來獲得 n 型硅。當我們將 n 型硅和 p 型硅接觸的時候，便形成了 p-n 結(jié)。在 p 型硅中，多子是空穴；而在 n 型硅中，多子是電子。當這兩種摻雜類型的硅形成 p-n 結(jié)時，由于濃度差的存在空穴會從 p 區(qū)擴散到 n 區(qū)，同時電子會從 n 區(qū)擴散到 p 區(qū)，從而形成從 n區(qū)指向 p 區(qū)的內(nèi)建電場。這一內(nèi)建電場的存在將對多子的繼續(xù)擴散產(chǎn)生阻礙作用，而對 n 區(qū)少子空穴、p 區(qū)少子電子朝另一方的漂移起到促進作用。當少子運動產(chǎn)生的漂移電流和多子運動產(chǎn)生的擴散電流平衡時，獲得了穩(wěn)定的 p-n 結(jié)。

[10].圖1.4顯示的是PERL太陽電池的結(jié)構(gòu)示意圖[9]。為了追求更高的電池效率，我們通常采用 1.0 Ω·cm 電阻率和 450 μm 厚度的高壽命 p 型區(qū)熔(FZ)硅片作為襯底材料[8,11-13]。前后表面都可以用熱生長的二氧化硅(SiO2)薄層進行鈍化，同時電池背表面也可以通過原子層沉積氧化鋁進行鈍化。這一薄氧化層大大減小了電池

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本文編號：2745222