异质结硅太阳能电池aSiH薄膜的研究

异质结硅太阳能电池 ! “#$% 数值求解 ??=@方程 ( 对热平衡态 AB ) 27/ >%C. D@) 07/ >. 异质结太阳能电池进行计算机数值模拟分析 E 结果指出 ( 采用更薄 AB ) 27/ >%C . 薄膜设计能有效增强光生载流子的传输与收集 ( 从而提高 27/ >D07/ >异质结太阳能电池的性能 E 同时 ( 还讨论了 AB ) 27/ >%C . 薄膜中 A 型掺杂浓度对光生载流子传输与收集的影响 E 高强度光照射下模拟 ( 计算表明 ( 27/ >D07/ >异质结结构太阳能电池具有较高光稳定性 E关键词 %异质结太阳能电池 F G5H 6=@7I 2A1?=@解法 F 隙态密度分布 F 27/ >%C F 载流子收集中图分类号 %J K LMNON* 文献标识码 %P 文章编号 %M, , Q7, , R- ) * , , * . , Q7, N- , 7, QS T! UVW$WXY Z[ ] W$^ TY X_ ! “#$%=gk= 4 n 1>@2( C545> * +, , * - ( n 1>@2.S oWZ_! aZ%P 0=: A9 653 ?>: 9;26>=@: =m5; =4 AB ) 27/ >%C . D@) 07/ >. 1 5653=p9@06>=@?=;23 05;;? 26 6153: =mk 7@2: >0 5q9>;>r 3>9: 9?>@g2/ 01 2345665378 9: : 5; ?=;96>=@=4 ??=@s ? 5q926>=@1 2? r 55@m5l 5;=A5mOJ 1535?9;6? >@m>0265 6126 61 5 m5?>g@= 4 61>@@53 AB ) 27/ >%C . ;2k53 >? 5: A;=k5m6=5 44506>l 5;k> @0352?5 615 0=;7;506>=@2@m632@?A=36 =4 A1=6=7g5@53265m0 233>53?( 5@12@0>@g6 15 A534=3: 2@05? =4 27/ >D07/ > 15653=p9@0>=@?=;23 05;;?OP ;?=( 61 5 >@4;95@05 =4 A76k A5 m=AA>@g0 =@05@6326>=@>@AB ) 27/ >%C . 61 >@4>;: =@615 0=;;506>=@2@m632@?A=36 =4 A1=6=7g5@53265m0 233>53? >@AB ) 27/ >%C . D@) 07/ >. 15653=p9@0>=@?=;23 05;;? >? m>?09??5mOi @m53 61 5 0=@m>6>=@=4 A3=;=@g5m; >g16 ?=2t >@g ( 615 ?>: 9;26>=@?1=H? 61 26 27/ >D07/ >1 5653=p9@0>=@?639076935 ?=;23 05;; A=??5??5? 1>g1; >g16 ?62r >;>6kOu Vv X_wW%C 5653=p9@06>=@?=;23 05;;F G5H 6=@7I 2A1?=@?=;96>=@6501@>q95F h 5@?>6k= 4 ?6265?F 27/ >%C Fn 233>53 n =;;506>=@x 引 言非晶 ) 薄膜 . 7晶态 / >异质结 ( 诸如 27/ >D07/ >yz 07/ >D07/ >和 27/ >0D07/ >等 结构 太 阳 能 电池 近 年来 得 到人们的关注 { M| N} E 原因是晶态 / >太阳能电池能量转换效率虽高达 * N~( 但造价昂贵 F而 27/ >%C 基太阳能 电 池 不 仅 能 大 面 积 生 产 ( 造 价 又 低 廉 ( 但 内 在 的/ 625r ;537! 3=@?t >效应使其 稳定 性 差 E 非 晶 ) 薄 膜 . 7晶态 / >异质结结构 是 综合 两 者 优 点 y 充 分 发挥 各 自长处的最佳设计 E而且这种结构电池能在较低温度下) “ * Q, # . 制 造 ( 从 而 避 免 采 用 传 统 的 高 温 ) $ L, ,# . 扩散工艺来获得 A7@结 E这不但节约能源 ( 而且低温环境使得 27/ >%C 基薄膜掺杂 y禁带宽度和厚度得以较精确控制 ( 为优化器件特性提供机会 F低温沉积过程中 ( 单晶 / >片弯曲变形小 ( 因而其厚度可取作为本底光吸收材料光学所要求的最低值 ( 约 R, z : ( 改善少数载流子扩散长度与电池总厚度比值 ( 从而允许采用 %低品质 k 7/ >{ +} E 非晶 ) 薄膜 . 7晶态/ >异质结在制造大面积 y高效率 y 低价格和稳定性好的太阳能电池具有巨大的潜力 E27/ >%C 薄膜光带隙比晶态 / >宽 ( ’ g ( MO) * 5* (在 M* , # 下通过化学气相沉积 ) 0?, e 2?53 * =;OM+ G=OQ K2 k* , , *’ 收稿日期 %* , , M7, L 7M* 修订日期 %* , , * 7, M7MQ/ 基金项目 %国家自然科学基金资助项目 ) - LR) - , * N.! “# $ 薄膜直接沉积于 %型单晶 ! “ % ? ? ; @数值求解 AB“CCB%方程 . 对热平衡态 * + L 6 5. M7NF 8准中性区 ) 低 场 ?死 层 @+“ 低 场 ?死 层 @降 低 - . / 01 2 太阳能电池对光生载流子收集 “ 使电池性能随着光照射而衰退 ( 本文继续应用计算机数值模拟方法分析 5A) - . / 012 +67 ) =./ 0+异质结结构太阳能电池的稳定性 “用 B A 来表示在光照射下 - . / 012 中由于空穴俘获正空间电荷密度的增加量 “ 取 B A C% 9* : * 597 : 9? @ABC*D 薄膜的 E 型杂质浓度选择如果降低 # $ % G; . ; H40 I 7 ! 计算的 #$ %2, ++;3?’ @, A-BA%C 12D,B - EF C;DABDAGH51++;2 ,H ;+;DB22D AGH51++;2,H ;+;%DB2 6, 5, ABI92D5;B2 HB+1AD , ++H( 7) ’ J ’ KLL ?’ MNOP’ 3#QQR3STUVW$Q%VWQ“ ’( X) @1++1A,H 73YD6ABEE4 Z [ ’ 4 B+,B - 56 ,: 9--, A +1G, A ;256, 1D5;0, I92D5;B2 ;2 1C BAE6B9H%DAGH51++;2, H;+;DB26, 5, ABI92D5;B2H B+1A D, ++H( 7) ’ J ’ KLL ?’ MNOP’ 32‘ B2aH6 , 2a3?’ 4 12a,B- 01+;b;5GB- 56, H9A- 1D, %E6B5B0B+51a, b;--9 H;B2+ , 2a56C ,1H9A, C , 25U ^ DBC E95, AH ;C 9+15;B2 ( 7 ) ’ J ’ KLL ?’MNOP’ 3#Q$$3cd ! ] U#2‘ B2aH6, 2a3.B BA,^ ’ _ ;a65%;2b9D, bb, aA1b15;B2; 29 2bBE, b6 GbABa, 215, b1 C BAE6B9H H;+;%DB2- ;+C HH59 b;, b: G 56, H9A-1D, E6 B5B0B+51a, U^ DBC %E1A;HB2B - +;-, 5;C,0 , AH9H HE1D, %D61Aa,, --, D5H( 7) ’ J ’KLL ?’ MNOP’ 3#Q$$3cd ! ] U#2Y , C ;DB2b9D5BAH12bY , C ;%C , 51+H( 4 ) ’ , b;5, b: G@12j B0, 7[ 3b1U^ D1b, C %;D @A, HH[ 2D’ 3#Q$X32‘ B2aH6, 2a’ [C EAB0, C , 25 ;25 6 , H9A-1D,E6 B5B0B+51a,C , 56BbB -b , 5, AC ;2;2ab ;--9H;B2+ , 2a56;25 6;2- ;+C HB- 6GbABa, 215, b 1CBAE6B9HH;+;DB2 ( 7) ’ J ’K LL ?’ MNOP’ 3#Q$R3cg #W] UX$#V%X$#Q’( #W) .^ [ l 1B%69 13 _ [ ‘ B2a%: B3mn Z 792%C ;2a 3?’ ^e , o.B b, + -BA _ ;a6 5 p A1EE;2aY D6, C,B - 1%Y; YB+1A* ,++ 12b[ 5Hq E5;C;r15;B2 ( 7) ’ J ’ stu L =sP