Підвищення продуктивності сонячних елементів a-Si:H шляхом введення наноструктурованого буферного шару p-nc-SiOx:H

Автори A. Belfar1, A.J. Garcia-Loureiro2
Приналежність

1Laboratory of Plasma Physics, Conductor Materials and their Applications, Faculty of Physics, Oran University of Sciences and Technology Mohamed Boudiaf USTO-MB, BP1505 Oran, Algeria

2Centro de Investigación en Tecnoloxías da Información (CITIUS), University of Santiago de Compostela, Santiago de Compostela, Spain

Е-mail abbasbelfar@gmail.com
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 3
Дати Одержано 14 січня 2020; у відредагованій формі 15 червня 2020; опубліковано online 25 червня 2020
Посилання A. Belfar, A.J. Garcia-Loureiro, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 3, 03003 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(3).03003
PACS Number(s) 73.40.Lq, 78.20.Bh
Ключові слова Сонячний елемент (17) , a-Si:H (2) , p-nc-SiOx:H, i-a-SiC:H, Буферний шар (4) , Моделювання (42) , Спектральний відгук.
Анотація

У роботі вивчено сонячні елементи n-i-p на основі гідрогенізованого аморфного кремнію (a-Si:H) за допомогою одновимірного коду AMPS-1D (Аналіз мікроелектронних та фотонних структур). Проаналізовано ефект введення p-шару на основі гідрогенізованого нанокристалічного оксиду кремнію (p-nc-SiOx:H) у якості буферного шару на інтерфейсі i/p замість i-шару на основі гідрогенізованого аморфного карбіду кремнію (i-a-SiC:H). Встановлено, що включення буферного шару p-nc-SiOx:H на інтерфейсі i/p зменшує смугу невідповідності між шаром поглинача i-a-Si:H та шаром вікна p+-nc-SiOx:H і мінімізує густину дефектів поблизу інтерфейсу. Отримано також, що спектральний відгук сонячного елементу покращився в діапазоні довжин хвиль від 0,48 до 0,7 мкм при використанні подвійних буферних p-шарів p-nc-SiOx:H window/p-nc-SiOx:H. Отже, отримано покращену продуктивність вихідних сонячних елементів із буферним шаром p-nc-SiOx:H. У цьому випадку струм короткого замикання (Jsc) збільшується з 10,18 мА/см2 з буферним шаром i-a-SiC:H до 13,44 мА/см2 з буферним шаром p-nc-SiOx:H, напруга холостого ходу (VOC) покращується від 930 мВ до 941 мВ, а коефіцієнт заповнення (FF) збільшується з 74,2 % до 76,5 %. Як наслідок, коефіцієнт корисної дії зростає з 7,03 % до 9,67 %.

Перелік посилань