氧化硅及多晶硅对TOPCon太阳能电池性能的影响

TOPCon电池采用超薄氧化硅与掺杂多晶硅对晶体硅前后表面进行钝化并实现选择性载流子输运,提高了晶体硅太阳能电池的效率,但其中的一些物理机理尚未完全被理解.从理论上模拟研究了氧化硅厚度、氧化硅中的介孔密度、多晶硅掺杂浓度等参数对TOPCon太阳能电池性能的影响.结果表明:电池的性能随着氧化硅厚度的增加呈先缓慢提升后急剧下降的趋势,当氧化硅厚度为1.2 nm时,电池的转换效率最大;氧化硅厚度太大会降低载流子的隧穿概率,厚度太薄使得界面钝化效果变差;如果氧化层中有合适的针孔密度,如10-4～10-6,复合电流占主导地位,器件仍能获得大于24％的效率;当氧化硅中介孔密度大于10-2时,氧化硅的钝化效果变差且与厚度无关;多晶硅层的重掺杂是获得高效率TOPCon电池的前提,而且重掺杂降低了电池性能对氧化硅厚度的敏感性.