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时间:2018-12-24
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1、本文由888ronglin贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。竺竺!兰竺兰翌:::!t!::兰!!t!!!兰垦竺竺兰竺竺竺竺墅。!l一能带不连续性对a—Si/c—Si(HIT)异质结构光伏特性的影响①胡志华1,2廖,.g-4h1>-1宏伟。曾湘波1徐艳月1孔光临1中国科学院半导体研究所,北京,1000832云南师范大学太阳能研究所,昆明,650092摘要:本文报道了运用AMPS模拟程序对aSI:H,/c—SjHIT(heterojunctionthinwithanintri
2、nsiclayer)异质结太阳电池数值模拟结果。研究了本征层厚度以及异质界面能带不连续性对光伏性能的影响,并与TanakaM等的试验结果进行了比较。为了解a—Si/c-Si界面的能带补偿,我们还就固定本征层厚度的HIT结构的光谱响应的电压和温度依赖关系进行了计算并同GallS等报道的试验结果也进行了比较。结果表明,只有在较小的导带补偿(~0.18eV)和较大的价带补偿(~0.5eV)时,其光伏特性和光谱响应才能同已有实验报道相符合。关键词:a—Si/c-SiHIT能带不连续性教值模拟-/.Abstract:Thispaper
3、reportsthenumericalsimulationofa—Si/cSiheteru]unctionsolarcellsatwithanintrinsicaSithinlayer(HIT)byusingAMPSmodel.developedonPennStateUniversity.Theeffectofi-layerthicknessandhandoffsetphotovohaicperformanceswereetimresligated。andcomparedwithexperimentalresultsrepo
4、rtedbyM.Tanakatoa1.Inorderunderstandthebandedgediscontinu|tiesata—Si:H/c—Siinterfaces。wealsoinvestigatedathevoltage—andtemperature—dependentspectralresponse(SR)ofsolarcellswithfixedthickness(100nm)ofi-a—Si:Hlayer,andcomparedwiththeexperimentalresultsreportedbyS.Gal
5、leta1.Itaisfoundthatonlybysettingalargeamountofvalencehandoffset(~0.5eV)andsmaljamountofconductionbandoffset(~0.18eV)theHITsolarceilsupcouldreachhighconversionefficienciesto~23%andhaveSRconsistentwiththereportedexperimentalresults.Keywords:aSi/e—SiHITbandedgediscon
6、tinuitiesnumericalsimulation性主要集中在导带;而Mimura和Hatanaka¨3报道1前言a的结果却是导带不连续性很小,能带不连续性主要集中在价带。Si/cSiHIT异质结太阳电池同时兼有非晶为了对这~问题有进一步的了织,我们运用AMeSE”对不同能带构形和不同本征层厚度的HIT太阳电池的伏安特性,以及固定本征层厚度(100nm)下光谱响应对电压和温度的依赖关系进行了数值模拟计算,并将计算结果同TanakaM”1和Gall等的试验结果进行了比较。S。““1硅的低温、廉价和和晶体硅的高效稳定特点,
7、近年来备受关注”。-。然而,对这种异质结构的一些基础问题尚不十分清楚。例如:关于a-Si/c-Si界面的能带补偿就有各种不同的报道【…。Cuniot和Marfaing-4’根据溅射aSi/e—Si异质结的光电子发射测量试验得出的结论是价带基本一致,能带不连续①斟家重点基础研究发腰规划(973)资助项目(批准号:G2000028201)72雪计算中我们将迎光面的反射率设定为5%(400~2结构模型图1所示为不同的能带构形,图中还标明了模型的一些结构参数。掺杂非晶硅和本征非晶硅的光1100nm波长范围),非晶硅和晶体硅的吸收系数
8、取自文献[8]。3结果与讨论表1示出了计算所得三种能带构形时不同本征电参数参见文献[?]。箜类型AFig.I厂j—]幽£y—_r一风iI层厚度的HIT太阳电池的短路电流密度(J。)、填充因子(FF)、开路电压(V。)和光电转换效率(7/)等光伏特性参数。不难看出,对于(a)(价带持平),光
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