研究目的
研究硅太阳能电池中超薄氧化层与多晶硅层相互作用时的电学特性及钝化机制。
研究成果
研究表明，较高的退火温度会导致更高的针孔密度，但与钝化质量并无必然关联。垂直电流路径密度的变化趋势与复合电流密度具有定性相似性，这表明存在最佳钝化条件。研究提出了钝化作用与电子传输的不同机理，并建议进一步探究微观结构和化学变化的影响。
研究不足
该研究的局限性在于多晶硅层的横向导电性，以及将局部电导率升高的区域与针孔密度相关联的挑战。
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AIP会议录 [美国物理联合会出版社第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- 摩洛哥非斯（2019年3月25-27日）] 第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- 通过导电原子力显微镜评估硅太阳能电池载流子选择性钝化层中的局域垂直电流形成
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AIP会议录 [美国物理联合会出版社第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- 摩洛哥非斯（2019年3月25-27日）] 第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- 通过导电原子力显微镜评估硅太阳能电池载流子选择性钝化层中的局域垂直电流形成
DOI：10.1063/1.5123844
出版年份：2019
更新时间：2025-09-16 10:30:52
摘要：
载流子选择性接触在高效率硅太阳能电池概念的开发和优化中日益受到关注。特别是超薄氧化层与多晶硅层相互作用的钝化机制成为焦点，隧穿电流及所谓针孔导电性的起源也引发讨论。目前许多工艺参数及其对钝化效果的影响尚不明确。本研究考察了不同工艺制备的Si/SiOx/多晶硅层体系的电学特性。为此，我们采用新开发的图像计算软件工具，通过导电原子力显微镜对界面氧化物的电流路径密度进行高分辨率电学评估，以测定垂直方向的电流路径密度。我们比较了两种厚度（n+ PECVD）多晶硅层在各自最佳退火温度（对应最高i-VOC值）下的表现。针对臭氧氧化层研究了三种退火温度（最佳钝化温度、低于和高于该温度）的影响，并通过TMAH法分析针孔密度。最后，我们探究了三种界面氧化物（各自处于最佳钝化状态）的层叠结构最优特性。
作者：
Susanne Richter，Yevgeniya Larionova，Stephan Gro?er，Matthias Menzel，Henning Schulte-Huxel，Robby Peibst，Rolf Brendel，Christian Hagendorf
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