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单片钙钛矿/硅串联太阳能电池中的光管理
摘要： 钙钛矿/硅叠层太阳能电池（TSCs），尤其是已实现28%创纪录效率的双端结构，展现出成为低成本高效硅基光伏替代品的巨大潜力。大量光学模拟表明，实现超过30%的效率完全可行，而单片式钙钛矿/硅叠层电池中的超高效光管理正是实现这一目标的关键前提。本综述系统分析了反射损耗、寄生吸收及电流失配等各类光学损失形式，以深入理解钙钛矿/硅叠层电池的性能机制。特别地，基于菲涅尔方程推导出的简易折射率匹配规则被提出，可作为材料选择与器件设计的基础依据。同时，本文重点综述了当前单片式钙钛矿/硅叠层电池的策略与挑战，包括钙钛矿带隙工程与光捕获方法，旨在为叠层器件性能的进一步提升提供指导。
关键词： 减反射、光管理、寄生吸收、光捕获、电流匹配、单片钙钛矿/硅叠层太阳能电池
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过TOPCon实现PERC太阳能电池渐进式升级的效率路线图：寄生吸收的影响
摘要： 通过薄界面氧化层和高掺杂多晶硅层（如TOPCon技术）形成的钝化接触，即将应用于太阳能电池的大规模生产。投资决策依赖于研发工作以确定最具前景的实施方案——即基于预测性能提升的可靠路线图。本文通过数值模拟系统量化了性能潜力，重点研究无主栅p型双面钝化发射极背接触（PERC）技术的渐进式升级方案。我们特别强调：不仅要考虑钝化接触的电学增益，还需评估前后表面光照时多晶硅层寄生吸收导致的光学损失。通过实验测试结构表征多晶硅中自由载流子吸收对电池光学性能的影响，从而验证光学模拟模型。在后表面全面引入TOPCon结构并使其与前表面栅线局部对齐，可使PERC效率绝对值提升约1%。最终器件的性能主要受限于p型c-Si基体与磷掺杂前发射极的损失。因此，这种渐进式TOPCon升级方案对于未来改进型p-PERC电池具有重要参考价值——可作为当前聚焦硼发射极n型TOPCon电池的替代方案。
关键词： 寄生吸收、Sentaurus TCAD、TOPCon、模拟、钝化接触、自由载流子吸收、路线图、Quokka3
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过过渡金属掺杂玻璃粉减少硅太阳能电池中的寄生吸收和复合损失
摘要： 高效的电子选择性接触、更平滑的硅背面表面以及硅-电极界面的钝化，可以减少寄生光吸收和电子-空穴复合。因此，这些对于实现硅太阳能电池的高转换效率至关重要。在本研究中，我们制备了一种新型过渡金属掺杂玻璃粉，并将其引入原始铝浆中。结果表明，电池的平均光电转换效率（PCE）从17.9%提升至18.3%。综合多项结果分析，效率提升可归因于三个关键因素：(a) 更厚的背面?。˙SF）层有效阻挡电子；(b) 更平滑的硅背面表面减少了寄生吸收；(c) 铝颗粒表面的玻璃粉涂层可能促进了空穴从硅层向铝电极的转移。
关键词： 铝浆、玻璃、背场、复合、寄生吸收
更新于2025-09-12 10:27:22