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纳米硅(nc-Si:H )/晶体硅(c-Si)异质结太阳电池的数值模拟分析

廖显伯 曾湘波 徐艳月 张世斌 刁宏伟 孔光临 胡志华

纳米硅(nc-Si:H )/晶体硅(c-Si)异质结太阳电池的数值模拟分析

廖显伯, 曾湘波, 徐艳月, 张世斌, 刁宏伟, 孔光临, 胡志华
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出版历程
  • 收稿日期:  2002-05-14
  • 修回日期:  2002-06-19
  • 刊出日期:  2005-04-03

纳米硅(nc-Si:H )/晶体硅(c-Si)异质结太阳电池的数值模拟分析

  • 1. (1)中国科学院半导体研究所,凝聚态物理中心,表面物理国家重点实验室,北京 100083; (2)中国科学院半导体研究所,凝聚态物理中心,表面物理国家重点实验室,北京 100083;云南师范大学太阳能研究所,昆明 650092
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展规划(973)(批准号:G2000028201)资助的课题.

摘要: 运用美国宾州大学发展的AMPS程序模拟分析了n-型纳米硅(n+-nc-Si:H)/p-型晶体硅(p-c-Si)异质结太阳电池的光伏特性.分析表明,界面缺陷态是决定电池性能的关键因素,显著影响电池的开路电压(VOC)和填充因子(FF),而电池的光谱响应或短路电流密度(JSC)对缓冲层的厚度较为敏感.对不同能带补偿(bandgap offset)的情况所进行的模拟分析表明,随着ΔEc的增大,由于界面态所带来的开路电压和填充因子的减小逐渐被消除,当ΔEc达到05eV左右时界面态的影响几乎完全被掩盖.界面层的其他能带结构特征对器件性能的影响还有待进一步研究.最后计算得到了这种电池理想情况下(无界面态、有背面场、正背面反射率分别为0和1)的理论极限效率ηmax=3117% (AM15,100mW/cm2,040—110μm波段).

English Abstract

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