Reassessment of the intrinsic bulk recombination in crystalline silicon

俄歇效应 薄脆饼 重组 光伏 晶体硅 光电子学 载流子寿命 太阳能电池 兴奋剂 材料科学 螺旋钻 化学 光伏系统 物理 原子物理学 基因 生物 生物化学 生态学
作者
Tim Niewelt,Bernd Steinhauser,Armin Richter,Boris Veith‐Wolf,Andreas Fell,Benjamin Hammann,Nicholas E. Grant,Lachlan E. Black,J. Tan,Amanda Youssef,John D. Murphy,Jan Schmidt,Martin C. Schubert,Stefan W. Glunz
出处
期刊:Solar Energy Materials and Solar Cells [Elsevier BV]
卷期号:235: 111467-111467 被引量:140
标识
DOI:10.1016/j.solmat.2021.111467
摘要

Characterisation and optimization of next-generation silicon solar cell concepts rely on an accurate knowledge of intrinsic charge carrier recombination in crystalline silicon. Reports of measured lifetimes exceeding the previous accepted parameterisation of intrinsic recombination indicate an overestimation of this recombination in certain injection regimes and hence the need for revision. In this work, twelve high-quality silicon sample sets covering a wide doping range are fabricated using state-of-the-art processing routes in order to permit an accurate assessment of intrinsic recombination based on wafer thickness variation. Special care is taken to mitigate extrinsic recombination due to bulk contamination or at the wafer surfaces. The combination of the high-quality samples with refined sample characterisation and lifetime measurements enables a much higher level of accuracy to be achieved compared to previous studies. We observe that reabsorption of luminescence photons inside the sample must be accounted for to achieve a precise description of radiative recombination. With this effect taken into account, we extract the lifetime limitation due to Auger recombination. We find that the extracted Auger recombination rate can accurately be parameterized using a physically motivated equation based on Coulomb-enhanced Auger recombination for all doping and injection conditions relevant for silicon-based photovoltaics. The improved accuracy of data description obtained with the model suggests that our new parameterisation is more consistent with the actual recombination process than previous models. Due to notable changes in Auger recombination predicted for moderate injection, we further revise the fundamental limiting power conversion efficiency for a single-junction crystalline silicon solar cell to 29.4%, which is within 0.1%abs compared to other recent assessments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
妙松完成签到,获得积分10
刚刚
啊哦额完成签到,获得积分20
刚刚
美年达完成签到,获得积分10
刚刚
213435完成签到,获得积分10
刚刚
李健的小迷弟应助Dong采纳,获得10
刚刚
刚刚
hhhh发布了新的文献求助20
刚刚
刚刚
楚寒完成签到 ,获得积分10
1秒前
张哈完成签到 ,获得积分10
1秒前
叶子完成签到 ,获得积分10
1秒前
云焕完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Fish完成签到,获得积分10
1秒前
十三完成签到,获得积分10
1秒前
哈哈2022完成签到,获得积分10
2秒前
i坤发布了新的文献求助10
2秒前
烂漫的凡波完成签到,获得积分10
2秒前
花花完成签到,获得积分10
2秒前
hey发布了新的文献求助10
3秒前
槐序二三完成签到,获得积分10
3秒前
微儿完成签到 ,获得积分10
3秒前
paleo-地质发布了新的文献求助20
3秒前
归海子轩完成签到 ,获得积分10
3秒前
yannnis完成签到,获得积分10
3秒前
nihao发布了新的文献求助48
3秒前
3秒前
4秒前
林先生完成签到,获得积分10
4秒前
Visy完成签到,获得积分10
4秒前
xuezhixia完成签到,获得积分10
5秒前
东风压倒西风完成签到,获得积分10
5秒前
冷艳书兰发布了新的文献求助10
5秒前
丘比特应助幸福听芹采纳,获得10
5秒前
Akim应助清秀的尔曼采纳,获得10
5秒前
向阳完成签到,获得积分10
6秒前
尔舟行完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
解千山完成签到,获得积分10
8秒前
初景发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6519156
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8311922
关于积分的说明 17771798
捐赠科研通 5621173
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926681
邀请新用户注册赠送积分活动 1903477
关于科研通互助平台的介绍 1764169