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钙钛矿/硅叠层太阳电池中平面a-Si:H/c-Si异质结底电池的钝化优化及性能提高 被引量：2
1
作者 陈俊帆 任慧志 +7 位作者 侯福华 周忠信 任千尚 张德坤 魏长春 张晓丹 侯国付 赵颖 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期239-249,共11页
最近,旋涂法制备的钙钛矿/平面硅异质结高效叠层太阳电池引起人们广泛关注,主要原因是相比于绒面硅衬底制备的钙钛矿/硅叠层太阳电池,其制备工艺简单、制备成本低且效率高.对于平面a-Si:H/c-Si异质结电池, a-Si:H/c-Si界面的良好钝化是... 最近,旋涂法制备的钙钛矿/平面硅异质结高效叠层太阳电池引起人们广泛关注,主要原因是相比于绒面硅衬底制备的钙钛矿/硅叠层太阳电池,其制备工艺简单、制备成本低且效率高.对于平面a-Si:H/c-Si异质结电池, a-Si:H/c-Si界面的良好钝化是获得高转换效率的关键,进而决定了钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池的性能.本文主要从硅片表面处理、a-Si:H钝化层和P型发射极等方面展开研究,通过对硅片表面的氢氟酸(HF)浸泡时间和氢等离子体预处理气体流量、a-Si:H钝化层沉积参数、钝化层与P型发射极(I/P)界面富氢等离子体处理的综合调控,获得了相应的优化工艺参数.对比研究了p-a-Si:H和p-nc-Si:H两种缓冲层材料对I/P界面的影响,其中高电导、宽带隙的p-nc-Si:H缓冲层既能够降低I/P界面的缺陷态,又可以增强P型发射层的暗电导率,提高了前表面场效应钝化效果.通过上述优化,制备出最佳的P-type emitter layer/aSi:H(i)/c-Si/a-Si:H(i)/N-type layer (inip)结构样品的少子寿命与implied-Voc分别达到2855μs和709 mV,表现出良好的钝化效果.应用于平面a-Si:H/c-Si异质结太阳电池,转换效率达到18.76%,其中开路电压达到681.5 mV,相对于未优化的电池提升了34.3 mV.将上述平面a-Si:H/c-Si异质结太阳电池作为底电池,对应的钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池的开路电压达到1780 mV,转换效率达到21.24%,证明了上述工艺优化能够有效地改善叠层太阳电池中的硅异质结底电池的钝化及电池性能. 展开更多
关键词 a-si/c-si异质结 界面钝化 少子寿命 钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池
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a-Si/c-Si异质结结构太阳能电池设计分析 被引量：7
2
作者 林鸿生 马雷 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期470-475,495,共7页
通过应用 Scharfetter- Gum mel解法数值求解 Poisson方程 ,对热平衡态 a- Si/ c- Si异质结太阳能电池进行计算机数值模拟分析 ,着重阐述在 a- Si/ c- Si异质结太阳能电池中嵌入 i( a- Si:H)缓冲薄层的作用 ,指出采用嵌入 i( a- Si:H )... 通过应用 Scharfetter- Gum mel解法数值求解 Poisson方程 ,对热平衡态 a- Si/ c- Si异质结太阳能电池进行计算机数值模拟分析 ,着重阐述在 a- Si/ c- Si异质结太阳能电池中嵌入 i( a- Si:H)缓冲薄层的作用 ,指出采用嵌入 i( a- Si:H )缓冲薄层设计能有效增强光生载流子的传输与收集 ,从而提高 a- Si/ c- Si异质结太阳能电池的性能 ,同时还讨论 p+ ( a- Si:H)薄膜厚度和 p型掺杂浓度对光生载流子传输与收集的影响 ,而高强度光照射下模拟计算表明 ,a- Si/ c- 展开更多
关键词 太阳能电池 a-si/c-si异质结结构 牛顿-拉普森解法 氢化非晶硅隙态密度 载流子收集 物理模型
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纳米硅(nc-Si:H)晶体硅(c-Si)异质结太阳电池的数值模拟分析 被引量：27
3
作者 胡志华 廖显伯 +4 位作者 曾湘波 徐艳月 张世斌 刁宏伟 孔光临 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期217-224,共8页
运用美国宾州大学发展的AMPS程序模拟分析了n 型纳米硅 (n+ nc Si:H) p 型晶体硅 (p c Si)异质结太阳电池的光伏特性 .分析表明 ,界面缺陷态是决定电池性能的关键因素 ,显著影响电池的开路电压 (VOC)和填充因子(FF) ,而电池的光谱响... 运用美国宾州大学发展的AMPS程序模拟分析了n 型纳米硅 (n+ nc Si:H) p 型晶体硅 (p c Si)异质结太阳电池的光伏特性 .分析表明 ,界面缺陷态是决定电池性能的关键因素 ,显著影响电池的开路电压 (VOC)和填充因子(FF) ,而电池的光谱响应或短路电流密度 (JSC)对缓冲层的厚度较为敏感 .对不同能带补偿 (bandgapoffset)的情况所进行的模拟分析表明 ,随着ΔEc 的增大 ,由于界面态所带来的开路电压和填充因子的减小逐渐被消除 ,当ΔEc达到 0 5eV左右时界面态的影响几乎完全被掩盖 .界面层的其他能带结构特征对器件性能的影响还有待进一步研究 .最后计算得到了这种电池理想情况下 (无界面态、有背面场、正背面反射率分别为 0和 1)的理论极限效率 ηmax=31 17% (AM1 5 ,10 0mW cm2 ,0 4 0— 1 10 μm波段 ) . 展开更多
关键词 数值模拟 nc-si:H/c-si异质结 太阳电池 计算机模拟 光伏特性 纳米硅/晶体硅异质结
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a-Si:H/c-Si异质结太阳电池J-V曲线的S-Shape现象 被引量：5
4
作者 钟春良 耿魁伟 姚若河 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期6538-6544,共7页
通过异质结界面分析与AMPS模拟计算研究了a-Si:H/c-Si异质结太阳电池在低温工作、a-Si:H层低掺杂、高价带补偿以及高界面态时光态J-V曲线出现S-Shape现象的物理过程,总结了S-Shape现象的物理原因.分析结果表明,当空穴输运受到界面势垒... 通过异质结界面分析与AMPS模拟计算研究了a-Si:H/c-Si异质结太阳电池在低温工作、a-Si:H层低掺杂、高价带补偿以及高界面态时光态J-V曲线出现S-Shape现象的物理过程,总结了S-Shape现象的物理原因.分析结果表明,当空穴输运受到界面势垒的限制时,空穴在c-Si界面附近聚集,能带重新分配,c-Si耗尽区的电场减小,更多的电子从c-Si准中性区反转至c-Si界面及耗尽区与空穴复合,复合速率显著增大,光电流的损失显著增大,光态J-V曲线反映为S-Shape现象. 展开更多
关键词 模拟 异质结太阳电池 a-si:H/c-si异质结
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纳米硅(nc-Si∶H)/晶体硅(c-Si)异质结太阳电池计算机模拟 被引量：2
5
作者 胡志华 夏朝凤 +1 位作者 徐德林 廖显伯 《云南师范大学学报（自然科学版）》 2003年第3期23-26,共4页
文章运用美国宾州大学发展的 AMPS程序模拟计算了 n-型纳米硅 ( n+ -nc-Si∶ H) /p-型晶体硅 ( p-c-Si)异质结太阳电池的光伏特性。结果显示 ,界面缺陷态是决定电池性能的关键因素 ,显著影响电池的开路电压 ( VOC和填充因子 ( F F)。计... 文章运用美国宾州大学发展的 AMPS程序模拟计算了 n-型纳米硅 ( n+ -nc-Si∶ H) /p-型晶体硅 ( p-c-Si)异质结太阳电池的光伏特性。结果显示 ,界面缺陷态是决定电池性能的关键因素 ,显著影响电池的开路电压 ( VOC和填充因子 ( F F)。计算得到了这种电池理想情况下 (无界面态、有背面场、正背面反射率分别为 0和 1 )的理论极限效率 ηmax=3 1 .1 7% ( AM1 .5 1 0 0 MW/cm2 0 .40～ 1 .1 0 μm波段 )。 展开更多
关键词 nc-si:H/c-si异质结 太阳电池 纳米硅 晶体硅 光伏特性 计算机模拟 极限效率
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温度对a-Si:H/c-Si异质结太阳能电池光伏特性的影响 被引量：1
6
作者 曾喆方竹 钟春良 +2 位作者 隆雪燕 佘宏伟 杨迪武 《湖南工业大学学报》 2018年第2期43-48,共6页
运用开路电压解析模型和AMPS模拟分析温度对a-Si:H/c-Si异质结太阳能电池性能的影响及其机理。随着温度T的升高,热电压增大,开路电压V_(OC)减小。当T<270 K时,填充因子FF迅速增加;当T≥270 K时,FF保持不变,a-Si:H/c-Si异质结太阳能... 运用开路电压解析模型和AMPS模拟分析温度对a-Si:H/c-Si异质结太阳能电池性能的影响及其机理。随着温度T的升高,热电压增大,开路电压V_(OC)减小。当T<270 K时,填充因子FF迅速增加;当T≥270 K时,FF保持不变,a-Si:H/c-Si异质结太阳能电池的转化效率在T=270 K取得最佳值。低温工作时,空穴输运受到价带补偿界面势垒的限制,J-V曲线出现S-Shape现象,填充因子FF显著降低。 展开更多
关键词 太阳能电池 a-si:H/c-si异质结 温度 转换效率
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非晶硅/晶体硅异质结太阳电池计算机模拟 被引量：2
7
作者 胡志华 廖显伯 +4 位作者 刁宏伟 曾湘波 徐艳月 张世斌 孔光临 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期9-13,共5页
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... 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,界面态是决定电池性能的关键因素,显著影响电池的开路电压(Voc)和填充因子(FF).最后计算了这种电池理想情况下(无界面态、有背面场、正背面反射率分别为0和1)的理论效率Eff=27%(AM1.5 100MW/cm2 0.40～1.10μm波段). 展开更多
关键词 太阳电池 a-si:H/c-si异质结 计算机模拟
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