研究目的
通过优化In2O3:H和金属背反射层来提高p-i-n型a-SiGe:H薄膜太阳能电池的短路电流密度(Jsc)和填充因子(FF)。
研究成果
IOH/Ag/Cr/Al背反射层优化显著提升了p-i-n型a-SiGe:H薄膜太阳能电池的性能,实现了9.27%的高转换效率。研究表明,IOH材料优异的光电特性与复合金属背反射层的反射能力是提高短路电流密度(Jsc)和填充因子(FF)的关键因素。该研究为采用IOH材料设计高效硅基薄膜太阳能电池奠定了基础。
研究不足
本研究仅限于p-i-n型a-SiGe:H薄膜太阳能电池背反射层的优化,未探讨其他层或结构的影响。此外,研究聚焦于IOH层的电学特性,这些结论可能不直接适用于其他材料或太阳能电池类型。
1:实验设计与方法选择:
本研究聚焦于优化背反射层(BR),包括Al、Ag/Cr/Al和IOH/Ag/Cr/Al,以提升非晶硅锗薄膜太阳能电池的性能。通过不同水汽分压(PH2O)研究了IOH层的电学特性。
2:样品选择与数据来源:
样品制备于SnO2:F镀膜玻璃上,采用p-i-n结构。薄膜厚度通过光谱椭偏仪(SE)测定。
3:实验设备与材料清单:
薄膜及器件在等离子体增强化学气相沉积系统中制备。Ag、Cr和Al采用电子束蒸发沉积,IOH薄膜通过射频磁控溅射沉积。
4:实验流程与操作步骤:
制备不同BR结构的太阳能电池,通过电流-电压(J-V)测试和外量子效率(EQE)分析评估其性能。
5:数据分析方法:
通过霍尔效应和四探针测量确定IOH的载流子浓度、迁移率和电阻率。J-V测试在标准太阳光(AM1.5,100 mW/cm2)条件下进行。
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获取完整内容-
plasma enhanced chemical vapor deposition system
Used for the preparation of thin film and device.
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electron-beam evaporation system
Used for the deposition of Ag, Cr, and Al layers.
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RF magnetron sputtering system
Used for the deposition of IOH films.
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spectroscopic ellipsometry
Used to determine the thicknesses of the thin films.
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Hall effect measurement system
Used to determine the carrier density, mobility, and resistivity of IOH.
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four point probe measurement system
Used to determine the resistivity of IOH.
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solar simulator
Used for current voltage (J–V) measurements under 1-sun (AM1.5, 100 mW/cm2).
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external quantum efficiency (EQE) system
Used to evaluate the spectral response of the fabricated solar cells.
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