研究目的
研究p型纳米晶硅氧化物(p-SiOx)作为硅异质结太阳能电池前发射极的应用及其对光伏参数的影响。
研究成果
在平面n型硅异质结太阳能电池中,掺硼纳米晶硅氧化物作为前发射极的应用显示出提高光伏性能的潜力,尤其是在优化氧含量时。改进的场效应钝化和光学特性有助于提升太阳能电池效率。需要进一步研究探索在高氧含量下保持电学性能的策略。
研究不足
该研究的局限性在于:当p-SiOx层中CO2/SiH4比例超过0.3时,太阳能电池的FF(填充因子)会出现下降,这很可能是发射极电学性能不当所致。目前正探索在更高CO2流量下促进纳米晶相形成的策略。
1:实验设计与方法选择:
研究采用标准频率与甚高频(VHF)两种模式通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法制备p型纳米晶硅氧化物(p-SiOx)层,通过调节CO2/SiH4流量比控制氧含量。
2:样品选择与数据来源:
使用n型直拉法单晶硅<100>晶圆(浮区法制备),表面钝化超薄本征氢化非晶硅(a-Si:H)。
3:实验设备与材料清单:
PECVD系统、光谱椭偏仪、拉曼光谱仪、Sinton WCT-120少子寿命测试仪、WACOM AAA级双灯太阳光模拟器、Bentham PVE300测试系统、珀金埃尔默λ-900分光光度计。
4:实验流程与操作步骤:
p-SiOx层沉积、光学电学特性表征、太阳能电池集成、光伏性能测量。
5:数据分析方法:
采用Tauc-Lorentz色散模型拟合椭偏仪数据、拉曼光谱分析、横向电导率测量、有效少数载流子寿命评估、AM1.5G光照下的J-V特性测试、EQE与IQE测量。
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