研究目的
为n型硅设计一种电子通过（欧姆）接触，该接触具有空穴阻挡特性，并能显著降低超薄晶硅太阳能电池中的空穴复合。
研究成果
该研究展示了一种采用TiO2 MIS结构的载流子选择性接触，在2微米厚的硅太阳能电池中实现了645 mV的开路电压，比采用金属接触的同类电池高出10 mV。结果表明，消除接触复合对于高效晶体硅电池的设计至关重要。TiO2 MIS接触是实现高效超薄晶体硅太阳能电池的重要突破。
研究不足
该研究仅限于厚度为2微米的超薄晶硅太阳能电池。通过应用纳米级光捕获结构来提高短路电流（Jsc），电池的性能有望进一步提升。
1：实验设计与方法选择：
本研究利用Synopsys技术计算机辅助设计（TCAD）对c-Si太阳能电池的载流子选择性接触进行设计与模拟。实验方法包括制备超薄c-Si太阳能电池（采用TiO2 MIS接触结构）并测试其性能。
2：样品选择与数据来源：
电池制备于绝缘体上硅（SOI）晶圆，以精确控制电池厚度。
3：实验设备与材料清单：
设备包括标准太阳光模拟器、认证光电探测器、锁相放大器及Sinton仪器WCT-120；材料包含SOI晶圆、TiO2、四(二甲基氨基)钛(IV)、去离子水蒸气、钛(Ti)及铝(Al)。
4：四(二甲基氨基)钛(IV)、去离子水蒸气、钛(Ti)及铝(Al)。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：工艺包含化学气相沉积(CVD)外延生长、氧化、光刻、干法刻蚀、TiO2原子层沉积(ALD)、金属接触电子束蒸发及退火。
5：数据分析方法：
通过电流密度-电压(J-V)特性、外量子效率(EQE)测试及准稳态开路电压(QSSVoc)法分析电池性能。
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Synopsys Technology Computer-Aided Design (TCAD)
Synopsys
Simulation of carrier-selective contacts in c-Si solar cells
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standard solar simulator
Light source for solar cell efficiency measurement
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certified photodetector
Monitoring the intensity of the light source
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lock-in amplifier
Measuring the photocurrent for EQE measurement
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Sinton Instrument WCT-120
WCT-120
Sinton Instrument
Measuring the saturation current using the quasi-steady-state open circuit voltage (QSSVoc) method
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