重掺杂c-Si前场的背结a-SiHc-Si异质结双面太阳电池

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1、：分类号：密级■ＵＤＣ：：学号南昌大学硕士研究生学位论文－－－重掺杂ｃＳｉ前场的背结ａＳｉ：Ｈ／ｃＳｉ异质结双面太阳电池Ｂ－－Ｈｅａｖ－ｉｆａｃｉａｌａＳｉ：Ｈ／ｃＳｉＨｅｔｅｒｏｕｎｃｔｉｏｎＳｏｌａｒＣｅｌｌＷｉｔｈＤｏｅｄｊｙｐｃ－－ＳｉＦｒｏｎｔＳｕｒｆａｃｅＦｉｅｌｄａｎｄＲｅａｒＪｕｎｃｔｉｏｎ田罡煜培养单位（院、系）：材料科学与工程学院指导教师姓名、职称：黄海宾副教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：材料科学与工程论文答辩日期：２０１８年５月３

2、１日答辩委员会主席：评阅人：２０１８年月日摘要摘要对于HIT太阳电池，a-Si:H具有非常高的吸收系数和短的迁移距离，在光照时会产生大量的吸光损耗。如果可以降低这部分吸光损耗，则HIT太阳电池的转换效率可以相对提升5%左右。为此，本课题组提出了Aggrids/SiNx:H/n+-c-Si/n-c-Si/i-a-Si:H/p+-a-Si:H/ITO/Aggrids结构的晶体硅异质结太阳电池来解决这一问题，本结构并可节省超过半数的ITO材料。因为基于heterojunctionofamorphoussiliconandcr

3、ystallinesilicon结构和diffusion技术，所以简称HAC-D太阳电池。并根据其制备工艺的需要设计了一条可行的制备技术路线。本文主要对HAC-D太阳电池进行了模拟分析和实验制备，以及在此基础上结合双p+-a-Si:H层发射极的设计进一步改进HAC-D太阳电池性能。主要结论如下：（1）模拟结果表明，HAC-D太阳电池不仅保留了HIT结构的高开路电压、低温度系数和较好的弱光性能等优良的特点，而且减小了a-Si:H和ITO层的寄生吸光损耗，其短路电流密度J-2sc高出约0.7mA·cm。HAC-D太阳电池的最高转换效率绝对

4、值超过HIT太阳电池1.5%左右，可达28.55%。（2）初步实验中HAC-D太阳电池的最高短路电流密度J-2sc为40.3mA·cm，比HIT太阳电池的最高纪录39.5mA·cm-2还要多出0.8mA·cm-2。（3）双层发射极HAC-D太阳电池的梯度掺杂设计有效的降低了接触电阻，提高了填充因子FF约0.6%；其最高的转换效率为19.94%优于单层发射极样品的19.53%。关键词：n型晶体硅太阳电池；a-Si:H背结；c-Si前场；短路电流IABSTRACTABSTRACTForHITsolarcell,theopticalabso

5、rptionlossattheilluminedfrontofthecellisacriticalissuebecausea-Si:Hpossessesaveryhighabsorptioncoefficientandlowtransferdistance.Arelativeefficiencyincreaseofover5%ispossiblefortheHITbifacialsolarcelliftheopticalabsorptionlosscouldbereduced.Forthispurpose,tomaintainthea

6、dvantageofbifacialpowergenerationandreducetheopticalabsorptionloss,anovelsiliconheterojunctionstructureofAggrids/SiNx:H/n+-c-Si/n-c-Si/i-a-Si:H/p+-a-Si:H/ITO/AggridswasdesignedwhichcouldalsosavemorethanhalfITOmaterials.Forthestructureisonthebasicofheterojunctionofamorph

7、oussiliconandcrystallinesiliconanddiffusetechnology,soitiscalledHAC-Dsolarcell,anditsfabricationrecipebasedonanindustrialprocessisproposed.Inthiswork,theperformanceoftheHAC-Dsolarcellswasstudiedbynumericalsimulationandexperiment.Adouble-layeremitterstructureisusedtoimpr

8、oveitsperformance.Themainresultsareasfollows:(1)TheresultofsimulationshowsthattheHAC-Dsolarcellretainedthehigh