Імітаційне дослідження тилового контакту метал-напівпровідник p-c-Si/Al кремнієвих сонячних елементів з гетеропереходами

Автори K. Bendjebbar1, D. Rached1 , W.L. Rahal2,3 , S. Bahlouli1
Приналежність

1Laboratoire de Physique des Plasmas, Matériaux Conducteurs et Leurs Applications, U.S.T.O.M.B. – B.P. 1505, El M’naouar, Oran, Algérie

2Laboratoire d’Analyse et d’Application des Rayonnements. U.S.T.O.M.B. – B.P. 1505, El M’naouar, Oran, Algérie

3Département de Physique, Faculté des Sciences Exactes et de l’Informatique, Université Abdelhamid Ibn Badis de Mostaganem, Algérie

Е-mail leila.rahal@univ-mosta.dz
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 5
Дати Одержано 05 квітня 2020; у відредагованій формі 15 жовтня 2020; опубліковано online 25 жовтня 2020
Посилання K. Bendjebbar, D. Rached, W.L. Rahal, S. Bahlouli, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 5, 05022 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(5).05022
PACS Number(s) 73.61.Jc, 71.20.Mq, 88.40.hj, 88.40.jj
Ключові слова Сонячні елементи з HIT, Потенційний бар'єр (2) , Вольт-амперні характеристики J(V), Кристалічний кремній (2) , Аморфний кремній (4) .
Анотація

Кремнієвий сонячний елемент з HIT (гетероперехід з власним тонким шаром) має великий потенціал для поліпшення фотоелектричної ефективності та зменшення витрат завдяки технології низькотемпературного осадження гідрогенізованого аморфного кремнію a-Si:H у поєднанні з високою стабільною ефективністю кристалічного кремнію c-Si. Щоб отримати чітке уявлення про загальне функціонування сонячного елемента з HIT, ми дослідили перехід напівпровідник-метал на тиловому контакті сонячного елемента c-Si p-типу з HIT: оксид індію та олова (ITO)/гідрогенізований n-легований аморфний кремній (n-a-Si:H)/гідрогенізований поліморфний кремній з власною провідністю (i-pm-Si:H)/p-легований кристалічний кремній (p-c-Si)/алюміній (Al). Використовуючи комп'ютерне моделювання, ми виявили, що на відміну від переходу ITO/n-a-Si:H на фронтальних сонячних елементах з HIT, який не залежить від висоти бар'єру фронтального контакту b0, збільшення висоти бар'єру тилового контакту bL призводить до вигину вгору валентної смуги в цьому типі елементів, що усуває бар'єр для дірок і робить більше фотогенерованих дірок здатними переходити від активного шару (p-легований кристалічний кремній p-c-Si) до металу (алюміній). Збільшення електричного поля за рахунок зміни вигину поверхневої смуги на переході p-c-Si/Al спричиняє збільшення VOC, що призводить до збільшення ефективності сонячних елементів з 17,21 % до 17,38 %. Вибір металу з високою роботою виходу, як паладій, хром або рутеній, може бути найкращим вибором як тилового контакту для цього типу сонячних елементів.

Перелік посилань