納米硅(nc-Si:H )/晶體硅(c-Si)異質(zhì)結(jié)太陽電池的數(shù)值模擬分析

運(yùn)用美國賓州大學(xué)發(fā)展的AMPS程序模擬分析了n-型納米硅(n+-nc-Si:H)/p-型晶體硅(p-c-Si)異質(zhì)結(jié)太陽電池的光伏特性.分析表明,界面缺陷態(tài)是決定電池性能的關(guān)鍵因素,顯著影響電池的開路電壓(VOC)和填充因子(FF),而電池的光譜響應(yīng)或短路電流密度(JSC)對緩沖層的厚度較為敏感.對不同能帶補(bǔ)償(bandgap offset)的情況所進(jìn)行的模擬分析表明,隨著ΔEc的增大,由于界面態(tài)所帶來的開路電壓和填充因子的減小逐漸被消除,當(dāng)ΔEc達(dá)到0.5eV左右時界面態(tài)的影響幾乎完全被掩蓋.界面層的其他能帶結(jié)構(gòu)特征對器件性能的影響還有待進(jìn)一步研究.最后計(jì)算得到了這種電池理想情況下(無界面態(tài)、有背面場、正背面反射率分別為0和1)的理論極限效率ηmax=31.17% (AM1.5,100mW/cm2,0.40-1.10μm波段).

作 者： 胡志華 廖顯伯 曾湘波 徐艷月 張世斌 刁宏偉 孔光臨   作者單位： 胡志華(中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所,凝聚態(tài)物理中心,表面物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京,100083;云南師范大學(xué)太陽能研究所,昆明,650092)

廖顯伯,曾湘波,徐艷月,張世斌,刁宏偉,孔光臨(中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所,凝聚態(tài)物理中心,表面物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京,100083) 

刊 名： 物理學(xué)報  ISTIC SCI PKU 英文刊名： ACTA PHYSICA SINICA  年，卷(期)： 2003 52(1)  分類號： O4  關(guān)鍵詞： nc-Si:H/c-Si異質(zhì)結(jié)   太陽電池   計(jì)算機(jī)模擬  

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