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随着太阳电池产业的迅速发展,同时具有高效率、低成本的电池的研发已经成为主流研究方向。1990年,日本的SANYO公司在前人研究的基础上研发了一种采用氢化非晶硅(a-Si)作为发射层,n型单晶硅作为基底的HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin-layer)太阳电池。这种电池同时具有晶体硅电池的高效率和非晶硅电池的低成本的优点,其商业发展前景受到广泛关注。目前,SANYO公司制造的HIT电池的最高效率已经达到25.6%。 本论文研究的是在HIT电池的基础上,采用化合物发射层代替传统HIT电池的氢化非晶硅发射层的一种新型太阳电池—HCT(Heterojunction withCompound Thin-layer)电池,这种新型电池比HIT电池具有更佳的界面能带匹配,因而具有更高的开路电压,有利于电池效率的提升。 本论文使用太阳电池模拟软件wxAMPS,研究了HCT电池内部载流子输运机制,为了试验制备HCT高效电池提供理论基础和技术支持。 本文模拟研究了HCT太阳电池各层的厚度与掺杂浓度对电池输出性能的影响;模拟材料体缺陷态密度和材料之间的界面缺陷态密度对电池的影响;模拟异质结电池特有的导带失调值与价带失调值对电池的影响,论证了HCT电池的合理性和优越性,基于模拟所得到的结果确定了合适的HCT电池发射层与背电场材料。 本文对HCT电池中钝化层的影响进行详细研究,阐述了晶硅表面的钝化机理,分析了钝化层厚度、缺陷态密度、能带结构对HCT电池性能的影响。在仿真分析结果的基础上,初步确定了合适的HCT电池钝化层材料。 本文初步奠定了HCT的器件物理基础,对HCT电池的工艺实现具有一定的指导意义。