Nanocrystalline silicon emitter optimization for Si-HJ solar cells: Substrate selectivity and CO2plasma treatment effect

钝化 材料科学 成核 共发射极 开路电压 非晶硅 光电子学 兴奋剂 纳米晶材料 纳米晶硅 基质(水族馆) 分析化学(期刊) 无定形固体 图层(电子) 纳米技术 晶体硅 化学 电压 结晶学 电气工程 有机化学 工程类 地质学 海洋学 色谱法
作者
Luana Mazzarella,Simon Kirner,Onno Gabriel,Sebastian Schmidt,Lars Korte,Bernd Stannowski,B. Rech,Rutger Schlatmann
出处
期刊:Physica Status Solidi A-applications and Materials Science [Wiley]
卷期号:214 (2): 1532958-1532958 被引量:52
标识
DOI:10.1002/pssa.201532958
摘要

We investigated hydrogenated nanocrystalline silicon (nc-Si:H) films as doped emitter layers for silicon heterojunction solar cells. Firstly, we focused on the effect of the nc-Si:H deposition conditions and film growth on the intrinsic hydrogenated amorphous silicon passivation layer ((i)a-Si:H) underneath. Three different p-doped emitters were compared: nc-Si:H, nc-SiOx:H, and a-Si:H. We found that the nc-Si:H and nc-SiOx:H growth enhances the passivation of the epitaxy-free (i)a-Si:H layer, yielding implied open circuit voltages above 730 mV. Secondly, for (p)nc-Si:H emitters, we observed a trade-off between fill factor (FF) and open circuit voltage (Voc) by using two types of (i)a-Si:H films. A slight epitaxy of the (i)layer seems to promote the rapid nucleation of nc-Si:H, thereby positively affecting the FF (79.5%) and series resistance but reducing Voc (670 mV). Contrarily, on well-passivating (i)a-Si:H the nc-Si:H nucleation is more difficult resulting in S-shaped I–V curves, presumably due to low built-in voltage and a poor emitter/TCO contact. To circumvent this dilemma, a CO2 plasma treatment is used to oxidize the a-Si:H surface before the nc-Si:H emitter deposition thereby enhancing nucleation. Accordingly, a FF of 74.5% with Voc of 727 mV is reached in the best device, yielding a conversion efficiency of 21%. HR-TEM micrograph of the front layer stack of the solar cell. The image shows a region close to the valley between two pyramids. From bottom to top: c-Si substrate, (i)a-Si:H passivation layer showing epitaxially grown regions, (p)nc-Si:H emitter layer, and In2O3:Sn (ITO). Yellow lines highlight layers and individual crystals. Silicon zone axis orientation is <101>.
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
无花果应助徐徐采纳,获得10
刚刚
刚刚
HEIKU应助不安的凡梦采纳,获得10
刚刚
小蘑菇应助白华苍松采纳,获得10
刚刚
FG发布了新的文献求助10
1秒前
坚强亦丝应助Rayson采纳,获得10
1秒前
Jasper应助yxtown采纳,获得20
1秒前
1秒前
情怀应助Cymatics采纳,获得10
2秒前
可爱的雪卉完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
郎治宇完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
JamesPei应助lalala采纳,获得10
5秒前
乒坛巨人发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
青竹完成签到,获得积分10
7秒前
火星上香菇完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI5应助judy采纳,获得10
7秒前
8秒前
坚果发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
柒柒完成签到,获得积分20
10秒前
会飞的猪完成签到 ,获得积分10
10秒前
清脆无颜发布了新的文献求助10
10秒前
张伟发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI5应助青竹采纳,获得10
12秒前
谨慎的凝丝完成签到,获得积分10
13秒前
鲤鱼青槐完成签到,获得积分10
13秒前
坚强亦丝应助柒柒采纳,获得10
13秒前
丸子完成签到 ,获得积分10
14秒前
MajorTom发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
Rayson完成签到,获得积分10
15秒前
乔治完成签到 ,获得积分10
15秒前
清脆无颜完成签到,获得积分10
15秒前
unique完成签到,获得积分10
16秒前
Maple0808完成签到 ,获得积分10
16秒前
无花果应助谨慎的凝丝采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Covalent Organic Frameworks 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3479168
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3069899
关于积分的说明 9115835
捐赠科研通 2761682
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1515415
邀请新用户注册赠送积分活动 700906
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 699931