几何设计对球硅太阳电池性能影响的有限元仿真

基于COMSOL软件的光学模块和半导体模块,从球缺比例、直径、正电极接触面积三个几何设计方面对球硅电池进行了仿真分析;通过对比反向饱和电流密度和理想因子,发现球硅半径越小、球缺比例越小、正电极相对接触面积越大,电池的电学特性越好;分析了不同直径球硅电池的几何特征与其光电参数之间的关联性,发现其与传统平面硅太阳电池存在显著差异。研究结果可为制作高效率低成本柔性球硅太阳电池提供理论指导。     

氢注入在硅异质结太阳电池a-Si:H窗口层中的研究

基于热丝化学气相沉积(Cat-CVD)系统开展氢注入对超薄(<10 nm)氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜特性改善的研究,发现适当的氢注入可提高薄膜内的氢含量、降低其微结构因子并展宽其光学带隙。将该方法用于处理硅异质结(SHJ)太阳电池入光侧的本征非晶硅(i-a-Si:H)及N型非晶硅(n-a-Si:H)薄膜钝化层,可显著提升晶体硅的表面钝化质量。通过使用AFORSHET软件模拟SHJ太阳电池入光面的界面缺陷及n-a-Si:H体缺陷对电池性能的影响,分析得到:将氢注入用于处理a-Si:H窗口层,SHJ太阳电池性能的提升源于电池入光侧界面及a-Si:H体材料的结构改善。电池的开路电压(Voc,728.4～736.1 mV)、短路电流密度(Jsc,37.99～38.20 mA/cm²)、填充因子(FF,79.67%～81.07%)及转换效率(Eff,22.04%～22.79%)均得到明显提升。