非晶硅的异常 Staebler-Wronski 效应
应用物理
2021-06-04 v1 材料科学
摘要
过去五年的重大成就，如创纪录高效的非晶硅/晶硅异质结（SHJ）太阳能电池和前沿的钙钛矿/SHJ 叠层太阳能电池，使氢化非晶硅（a-Si:H）处于新兴光伏技术的前沿。由于三价硼（B）在非晶四价硅中的掺杂效率极低，上述器件的光捕获受其填充因子（FF）限制，而 FF 是电荷载流子传输的直接度量。开发高导电掺杂 a-Si:H 以最小化 FF 损耗是一项具挑战性但至关重要的任务。本文报道强光照浸泡可有效提升 B 掺杂 a-Si:H“薄”膜暗电导，这是一种异常的 Staebler-Wronski 效应。通过将此异常效应应用于 SHJ 太阳能电池，我们在 244.63 cm² 晶圆上实现了认证功率转换效率（PCE）25.18%（指定面积上 26.05%）及 FF 85.42%。该 PCE 是总面积“顶/背”接触硅太阳能电池报道的最高值之一。FF 达到其 Shockley-Queisser 极限的 98.30%。
引用
@article{arxiv.2106.01657,
title = {Abnormal Staebler-Wronski effect of amorphous silicon},
author = {Wenzhu Liu and Jianhua Shi and Liping Zhang and Anjun Han and Shenglei Huang and Xiaodong Li and Jun Peng and Yuhao Yang and Yajun Gao and Jian Yu and Kai Jiang and Xinbo Yang and Zhenfei Li and Junlin Du and Xin Song and Youlin Yu and Zhixin Ma and Yubo Yao and Haichuan Zhang and Lujia Xu and Jingxuan Kang and Yi Xie and Hanyuan Liu and Fanying Meng and Frédéric Laquai and Zengfeng Di and Zhengxin Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.01657},
year = {2021}
}
备注
34 pages, 4 figures in main context,11 figures in supplementary materials