1 / 2021-09-24 18:59:33

NiOXAg空穴传输层对晶硅异质结电池性能的影响

HCT太阳电池；NiOx薄膜；掺银

由非晶硅(a-Si)与单晶硅(c-Si)构成的异质结(heterojunction technology, HJT)太阳电池凭借着效率高、低光衰、温度系数低、弱光响应高等巨大优势，一经面世就吸引了大量研究者的目光。然而传统的HJT电池使用非晶硅作为发射极，其光学带隙比较窄，存在光学损耗，因此寻找新型宽带隙材料替代非晶硅对提高器件效率具有重大意义。在此研究基础之上，本课题组设计出化合物晶硅异质结电池HCT (Heterojunction with Compound Thin-layer)，用宽带隙化合物NiO_x替代非晶硅，在增大带隙的同时还能获得更好的透光性，从而有效提升短路电流[1-2]。本课题组通过AFORS-HET仿真探究了掺Ag对NiOx光学电学特性及器件输出特性的影响，并且以磁控溅射法制备NiOx:Ag空穴传输层，制备了Al栅/ITO/NiOx：Ag/SiOx/c-Si(n)/SiOx/Al这种结构的单面异质结太阳电池，研究掺银对器件性能的影响。研究发现当NiOx薄膜方阻越低时，器件的输出特性越好，并且掺Ag会提高NiOx薄膜的受主浓度，减小NiOx侧面势垒宽度，提升载流子的隧穿效应，从而获得更低电阻率的薄膜。