晶硅异质结(HJT)太阳电池电子接触电阻率测量

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作者 吴坚 李硕 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期609-614,共6页

对太阳电池而言,较低的接触电阻率是实现高转换效率的关键参数,特别是对于载流子选择接触的结构,比如晶硅异质结(HJT)太阳电池。接触电阻率(ρ_c)通常用Cox-Strack方法(简称CSM)或转移长度方法(TLM)计算得到。无论是哪种方法,均需要在... 对太阳电池而言,较低的接触电阻率是实现高转换效率的关键参数,特别是对于载流子选择接触的结构,比如晶硅异质结(HJT)太阳电池。接触电阻率(ρ_c)通常用Cox-Strack方法(简称CSM)或转移长度方法(TLM)计算得到。无论是哪种方法,均需要在特定金属电极图案下测得,而难于在真实的太阳电池器件中测得。对于硅基异质结(HJT)太阳电池而言,接触电阻率(ρ_c)包含银(Ag)电极与氧化铟锡(ITO)的接触电阻率ρ_(c1),以及ITO与p或n型掺杂非晶硅的隧穿接触电阻率ρ_(c2)。为此,要精确测得ρ_(c1)和ρ_(c2),需分别制备特定结构以便测量。该文提出一种新的TLM测试方法,在实际的HJT太阳电池器件上,同时测量出电子在Ag/ITO界面的接触电阻率ρ_(c1)值2.5~3.1 mΩ·cm^(2),ITO与n型掺杂非晶硅的隧穿接触电阻率ρ_(c2)值21~24 mΩ·cm^(2)。这两个值与文献报道基本一致。 展开更多

关键词 硅太阳电池 异质结 接触电阻 隧穿接触 电子

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基于金属氧化物载流子选择性传输层的硅异质结太阳电池的研究进展

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作者 胡梦琪 苏炬 +3 位作者 王光红 刁宏伟 赵雷 王文静 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期342-347,共6页

晶硅异质结(HJT)太阳电池的转换效率已达到26.81%,然而其使用有毒有害气体掺杂的传输层存在不可避免的寄生吸收损失,阻止了器件性能的进一步提升。因此,宽带隙非掺杂的钝化接触太阳电池受到极大关注。该文对载流子选择性传输原理、非掺... 晶硅异质结(HJT)太阳电池的转换效率已达到26.81%,然而其使用有毒有害气体掺杂的传输层存在不可避免的寄生吸收损失,阻止了器件性能的进一步提升。因此,宽带隙非掺杂的钝化接触太阳电池受到极大关注。该文对载流子选择性传输原理、非掺杂钝化接触材料及其主要沉积方法、非掺杂空穴/电子选择性材料的研究现状及器件稳定性改善方式进行概述,并对钝化接触型非掺杂晶硅异质结太阳电池存在的问题和前景进行讨论。 展开更多

关键词 载流子传输 过渡金属氧化物 硅太阳电池 载流子选择性接触 异质结太阳电池 非掺杂 异质结太阳电池 非掺杂

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n型异质结背接触太阳电池前表面的场钝化 被引量：3

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作者 高嘉庆 宋志成 +2 位作者 郭永刚 屈小勇 张天杰 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第2期101-106,118,共7页

利用Silvaco-TCAD仿真软件建立二维模型,对n型异质结背接触(HBC)单晶硅太阳电池前表面场进行模拟研究。通过在n型单晶硅衬底正面分别引入一层较薄的本征非晶硅层和一层n^+非晶硅层对电池前表面进行高质量的场钝化,分析了n^+非晶硅层的... 利用Silvaco-TCAD仿真软件建立二维模型,对n型异质结背接触(HBC)单晶硅太阳电池前表面场进行模拟研究。通过在n型单晶硅衬底正面分别引入一层较薄的本征非晶硅层和一层n^+非晶硅层对电池前表面进行高质量的场钝化,分析了n^+非晶硅层的厚度和掺杂浓度以及本征非晶硅层的厚度和带隙宽度对电池电学性能的影响。模拟结果表明:当n+非晶硅层厚度小于6 nm,掺杂浓度为1×10^19 cm^-3,本征非晶硅层的厚度为3 nm,带隙宽度大于1.5 eV时,电池前表面实现了良好的场钝化效果,HBC太阳电池获得了24.5%的转换效率。 展开更多

关键词 n型太阳电池 异质结背接触 前表面场 Silvaco-TCAD 转换效率

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不同背反射结构在硅异质结太阳电池中的应用研究 被引量：1

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作者 姚宇波 张丽平 +3 位作者 刘文柱 石建华 孟凡英 刘正新 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期37-42,共6页

该文旨在利用银纳米颗粒(Ag NPs)和SiO_(x)/Ag背反射结构提升硅异质结(SHJ)太阳电池在900~1200nm波段红外光谱响应。研究在SHJ太阳电池背光侧分别制备Ag、SiO_(x)/Ag和嵌入Ag NPs的SiO_(x)/Ag几种背反射结构,以最大限度提升SHJ太阳电池... 该文旨在利用银纳米颗粒(Ag NPs)和SiO_(x)/Ag背反射结构提升硅异质结(SHJ)太阳电池在900~1200nm波段红外光谱响应。研究在SHJ太阳电池背光侧分别制备Ag、SiO_(x)/Ag和嵌入Ag NPs的SiO_(x)/Ag几种背反射结构,以最大限度提升SHJ太阳电池红外光谱响应。结果表明:SiO_(x)/Ag背反射结构可有效减少红外光的逃逸损失,提升太阳电池红外光谱响应,使得双面制绒SHJ太阳电池短路电流密度从37.74 mA/cm^(2)提升到38.07 mA/cm^(2);但嵌入Ag NPs并不能帮助SiO_(x)/Ag背反射结构进一步提升双面制绒SHJ电池红外光谱响应,证明了基于其局域表面等离激元共振效应仅对陷光能力较差的平面太阳SHJ电池有一定提升。 展开更多

关键词 硅异质结太阳电池 背反射结构 银纳米颗粒 局域表面等离激元共振 光谱响应

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硅异质结太阳电池的TiC_(x)O_(y)电子选择性接触研究 被引量：1

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作者 孙彪 丁阳 +3 位作者 黄志平 陈静伟 韦德远 许颖 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期141-146,共6页

报道一种新型的免掺杂电子传输材料——TiC_(x)O_(y),具有非晶相为主少量晶化相的混合相结构,约4.1 eV的低功函数和2.63 eV的宽带隙,可实现对电子的零势垒传输和对空穴的高势垒(1.64 eV)阻挡;TiC_(x)O_(y)/n型硅异质接触可获得17.74 mΩ... 报道一种新型的免掺杂电子传输材料——TiC_(x)O_(y),具有非晶相为主少量晶化相的混合相结构,约4.1 eV的低功函数和2.63 eV的宽带隙,可实现对电子的零势垒传输和对空穴的高势垒(1.64 eV)阻挡;TiC_(x)O_(y)/n型硅异质接触可获得17.74 mΩ·cm2的低接触电阻率,可实现对电子的选择性输运功能。TiC_(x)O_(y)薄膜用作全背面n型硅异质结电池的电子传输层,可大幅提高电池的开路电压和填充因子,最优电池的绝对效率提高3%。 展开更多

关键词 太阳电池 硅异质结 免掺杂 电子选择性接触

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具有选择性前表面场的p型背结太阳电池 被引量：1

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作者 李得银 马岩青 +3 位作者 石惠君 杨超 王冬冬 陈丹 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第11期1119-1125,共7页

隧穿氧化物钝化接触(TOPCon)结构由掺杂多晶硅及隧穿氧化层构成,具有出色的钝化及接触特性。将n型TOPCon太阳电池制备理念应用到p型硅片中,利用背面原位掺杂磷多晶硅层充当pn结,并利用印刷纳米硼浆的方法完成选择性前表面场(FSF)的制备... 隧穿氧化物钝化接触(TOPCon)结构由掺杂多晶硅及隧穿氧化层构成,具有出色的钝化及接触特性。将n型TOPCon太阳电池制备理念应用到p型硅片中,利用背面原位掺杂磷多晶硅层充当pn结,并利用印刷纳米硼浆的方法完成选择性前表面场(FSF)的制备。这种具有选择性前表面场的p型背结电池的优势是背面TOPCon发射极的全面积金属接触避免了发射极内的横向电流传输损耗,有助于空穴(主要载流子)向前端的局部前表面场传输,另外正面选择性前表面场的设计形成高低结,极大地减小了表面复合及金属栅线接触电阻。结果表明,相比同结构的n型TOPCon太阳电池,此种结构的p型背结太阳电池光电转换效率高0.34%,填充因子约高1%,说明该结构的背结太阳电池具有一定的电性能优越性和发展潜力。 展开更多

关键词 背结太阳电池 隧穿氧化物钝化接触(TOPCon) 原位掺杂 选择性前场 纳米硼浆

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金属氧化物多层膜晶体硅太阳电池的背场研究 被引量：1

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作者 林文杰 吴伟梁 +3 位作者 包杰 刘宗涛 梁宗存 沈辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期62-67,共6页

在n-Si与金属电极之间插入电子选择性材料Ca和Cs_2CO_3、LiF_x,可有效降低接触电阻和界面复合,该文研究Ca和Cs_2CO_3、LiF_x作为背场在氧化钨金属多层膜(WAW)/n-Si太阳电池中对电池性能和稳定性的影响。3种电子选择性材料中,2 nm的LiF_... 在n-Si与金属电极之间插入电子选择性材料Ca和Cs_2CO_3、LiF_x,可有效降低接触电阻和界面复合,该文研究Ca和Cs_2CO_3、LiF_x作为背场在氧化钨金属多层膜(WAW)/n-Si太阳电池中对电池性能和稳定性的影响。3种电子选择性材料中,2 nm的LiF_x对电池转换效率的提升最高,稳定性最好。对WAW/n-Si/LiF_x太阳电池R_s的各部分组成进行提取和分析,表明LiF_x/n-Si的接触电阻和LiF_x/Ag接触电阻仅占总串联电阻的0.2%,背场工艺得到最佳的优化。将LiF_x做为背场应用于氧化钒金属多层膜背接触晶体硅(MLBC)太阳电池中,达到19.02%的转换效率,而且用环氧树脂封装的MLBC太阳电池放置在空气中表现出极好的稳定性。 展开更多

关键词 晶体硅太阳电池 异质结 金属氧化物 多层膜 背场 无掺杂 背接触

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双面太阳电池的结构、工作原理和发展趋势 被引量：4

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作者 郭丹 田汉民 +3 位作者 吕俊 戎小莹 张天 赵昆越 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期97-105,141,共10页

双面太阳电池因具有更高的等效转换效率、可降低25%以上的系统成本和更广泛的应用等优点引起了人们的广泛关注。介绍了双面太阳电池的工作原理,重点总结了钝化发射极及背表面完全扩散（PERT）双面太阳电池、钝化发射极及背表面接触（PER... 双面太阳电池因具有更高的等效转换效率、可降低25%以上的系统成本和更广泛的应用等优点引起了人们的广泛关注。介绍了双面太阳电池的工作原理,重点总结了钝化发射极及背表面完全扩散（PERT）双面太阳电池、钝化发射极及背表面接触（PERC）双面太阳电池、异质结型双面太阳电池等硅基双面太阳电池的结构及发展现状,介绍了铜铟镓硒（CIGS）双面太阳电池、CdTe薄膜双面太阳电池及钙钛矿双面太阳电池等的新型结构及研究进展。详细分析了双面太阳电池的发展优势与现阶段出现的主要问题。最后说明了双面太阳电池今后的努力方向,为更好地提高双面太阳电池的效率,背部结构的设计以及制备工艺的优化和创新是未来双面电池发展的趋势。 展开更多

关键词 硅基太阳电池 钝化发射极及背表面接触(PERC)双面太阳电池 CdTe薄膜双面太阳电池 光电转换效率 异质结

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IBC太阳电池技术的研究进展 被引量：7

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作者 席珍珍 吴翔 +1 位作者 屈小勇 郭永刚 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2021年第5期371-378,415,共9页

对叉指背接触(IBC)太阳电池在光伏领域的结构优势和发展进程进行了简单的阐述。重点介绍了IBC太阳电池前表面场、背面p+和n+区结构、金属化电极的制备方法,并从工业化角度评述了各制备方法的优缺点与发展。总结了IBC电池产业化进程中的... 对叉指背接触(IBC)太阳电池在光伏领域的结构优势和发展进程进行了简单的阐述。重点介绍了IBC太阳电池前表面场、背面p+和n+区结构、金属化电极的制备方法,并从工业化角度评述了各制备方法的优缺点与发展。总结了IBC电池产业化进程中的几种工艺优化方向,包括p+和n+区结构设计、正面陷光技术及表面钝化等。除此之外,从IBC太阳电池技术与效率提升方面详细介绍了三种基于IBC太阳电池技术的新型太阳电池技术,包括叉指背接触异质结(HBC)太阳电池、多晶硅氧化物叉指背接触(POLO-IBC)太阳电池以及钙钛矿IBC叠层太阳电池(PSC IBC),并总结了近年来上述三种新型太阳电池技术的研究进展。最后,对IBC电池未来面临的挑战与技术提升进行了展望。 展开更多

关键词 叉指背接触(IBC)太阳电池 背接触异质结(hbc)太阳电池 多晶硅氧化物叉指背接触(POLO-IBC)太阳电池 钙钛矿叠层 钝化技术

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高效率晶体硅太阳电池研究及产业化进展 被引量：10

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作者 宋登元 郑小强 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期801-806,811,共7页

高效率晶体硅太阳电池研究及产业化已成为世界各国光伏技术研究的重点和大力发展的战略性新兴产业。2012年晶体硅太阳电池占全球光伏市场约90%的份额,已经成为光伏行业的主流技术,单晶硅太阳电池实验室最高效率已经达到25%,其技术研发... 高效率晶体硅太阳电池研究及产业化已成为世界各国光伏技术研究的重点和大力发展的战略性新兴产业。2012年晶体硅太阳电池占全球光伏市场约90%的份额,已经成为光伏行业的主流技术,单晶硅太阳电池实验室最高效率已经达到25%,其技术研发水平和规模化生产能力直接决定着光伏发电平价上网的速度。论述了太阳电池效率的损失机制和提高太阳电池效率方法,介绍了目前实验室效率最高的三种晶体硅太阳电池的结构、特性及效率提升历史,综述了中国产业化高效率低成本晶体硅太阳电池技术的现状,未来高效率晶体硅电池产业化技术将向着使用n型硅衬底、低成本和薄片化方向发展。 展开更多

关键词 光伏 太阳电池 晶体硅 背接触 异质结

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高效晶体硅太阳电池技术及其应用进展 被引量：4

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作者 常欣 《太阳能》 2016年第8期33-36,66,共5页

综述几种极具应用前景的高效晶体硅太阳电池的技术和应用进展,包括选择性发射极太阳电池、异质结太阳电池、交错背接触太阳电池、金属环绕贯穿太阳电池,以及发射极环绕贯穿太阳电池。

关键词 高效 晶体硅太阳电池 选择性发射极 异质结 背接触

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