AZO / a-Si / c-Si异质结在p型硅太阳能电池中的应用

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"这篇研究论文探讨了在p型硅衬底上制备AZO(铝锌氧化物)/非晶硅(a-Si)/单晶硅(c-Si)异质结结构的方法及其在太阳能电池应用中的潜力。通过PECVD(等离子体增强化学气相沉积)和MBE(分子束外延)系统,研究人员成功构建了这种结构,并通过I-V特性和少数载流子寿命测量评估了其电学性质。研究发现,经过低温退火处理的AZO/a-Si/c-Si异质结结构能够对硅表面和体进行有效的钝化,而高温退火则可能导致较大的暗电流和较低的少数载流子寿命。" 1. 引言 锌氧化物(ZnO)作为一种有前途的透明导电氧化物,因其优异的光学透明性、良好的电导率以及较低的成本,被广泛应用于太阳能电池的前端电极。与硅结合形成异质结,可以优化电池的能带结构,提高光吸收效率和载流子收集能力。 2. 材料与方法 研究中使用PECVD技术沉积AZO薄膜,这允许在各种基材上精确控制薄膜的厚度和电学特性。接着,通过MBE系统添加非晶硅层,MBE以其原子级精度调控材料生长而闻名。最后,将整个结构在不同温度下退火,以观察和理解退火过程对异质结性能的影响。 3. 结果与讨论 通过I-V曲线分析,研究人员揭示了AZO/a-Si/c-Si结构的电性能,表明低温退火有助于提高电池的开路电压和填充因子,这是由于表面和体内的有效钝化作用。然而,高温退火可能导致缺陷的增加,从而增加暗电流并降低少数载流子的寿命,这对太阳能电池的效率是不利的。 4. 结论 该研究强调了退火温度对AZO/a-Si/c-Si异质结结构性能的重要性,提出在优化工艺参数时应考虑退火温度对硅表面和体内钝化效果的影响。这为设计更高效的太阳能电池提供了新的见解,并为进一步优化AZO/Si界面的性能奠定了基础。 关键词:薄膜,AZO/a-Si/c-Si异质结,钝化,太阳能材料 这篇研究论文为理解和改进基于p型硅的太阳能电池的性能提供了一个重要的视角,特别是通过调控AZO和硅之间的异质结结构以及退火处理来提升电池的效率。这为未来开发更高效、成本效益高的太阳能电池技术提供了有价值的实验数据和理论指导。
2024-09-17 上传