1 山西农业大学信息学院，晋中 030800
2 宣城开盛新能源科技有限公司，宣城 242000
采用AFORS-HET软件对超薄异质结太阳能电池的窗口层、本征层的掺杂浓度、厚度、带隙等参数进行了数值模拟和优化，结合实际具体分析了每个参数对超薄异质结电池性能的影响规律，且得出了最佳的优化参数。模拟结果表明: 对于衬底厚度仅为80 μm的超薄异质结太阳能电池，随着窗口层厚度的增加，电池性能整体呈现下降的趋势，通过结合实际，得出窗口层的最佳厚度范围是5～9 nm; 随着窗口层掺杂浓度的增加，电池性能整体呈现先增加后趋于恒定的趋势，窗口层理论上的最佳掺杂浓度范围为7×1019～8×1019; 窗口层的带隙宽度对电池的开路电压和效率影响较大，对填充因子和短路电流有较小的影响，窗口层的最优带隙范围为1.85～2.0 eV。随着本征层厚度的增加，电池的填充因子FF和效率Eff呈现先增加后减小的趋势，短路电流逐渐减小，而开路电压基本不变，本征层的最佳厚度是5～10 nm; 当本征层的光学带隙小于1.8 eV时，对电池性能影响较小，当大于1.8 eV，电池性能急剧下降，因此本征层的最佳带隙范围是1.6～1.8 eV。
纳米晶硅 超薄异质结太阳能电池 模拟计算 窗口层 本征层 nanocrystalline silicon ultrathin heterojunction solar cell analog computation window layer intrinsic layer
太原科技大学应用科学学院， 山西 太原 030024
运用AFORS-HET软件对β-FeSi2(n)/a-Si(i)/c-Si(p)/μc-Si(p+)HIT型异质结太阳能电池的性能进行了模拟，并对各层参数进行了优化。模拟结果表明，在FeSi2(n)/c-Si(p)结构上加上本征层和背场，能显著地提高电池的性能。加入缺陷并优化各项参数后，电池的最后参数为VOC=647.7 mV, JSC=42.29 mA·cm-2, FF=75.32%, EFF=20.63%, β-FeSi2(n)/c-Si(p)太阳能电池的效率提高了2.3%。
少数载流子 本征层 背场 AFORS-HET afors-het β-FeSi2 β-FeSi2 minority carrier intrinsic layer BSF
华中科技大学 电子科学与技术系, 武汉 430074
采用Afors-het软件模拟分析了结构为TCO/a-Si∶H(n)/a-Si∶H(i)/c-Si(p)/a-Si∶H(p+)/Ag的p型硅衬底异质结太阳电池的性能, 研究了各层厚度、带隙、掺杂浓度以及界面态密度等结构参数和物理参数对电池性能的影响。通过模拟优化, 结合理论分析和实际工艺, 得到合适的各结构参数取值。采用厚度薄且掺杂高的窗口层, 嵌入本征层以钝化异质结界面缺陷, 合理利用背场对于少子的背反作用, 获得了较佳的太阳电池综合性能: 开路电压Voc为678.9mV、短路电流密度Jsc为38.33mA/cm2、填充因子FF为84.05%、转换效率η为21.87%。
异质结太阳电池 窗口层 本征层 背场 heterojunction solar cells window layer intrinsic layer back surface field
