Carrier transport through the ultrathin silicon-oxide layer in tunnel oxide passivated contact (TOPCon) c-Si solar cells

欧姆接触 钝化 量子隧道 材料科学 氧化物 太阳能电池 接触电阻 光电子学 图层(电子) 纳米技术 冶金
作者
Zhi Zhang,Zhenhai Yang,Chun‐Sheng Jiang,Yuqing Huang,Mingdun Liao,Hui Tong,Mowafak Al‐Jassim,Pingqi Gao,Chunhui Shou,Xiaoling Zhou,Baojie Yan,Jichun Ye
出处
期刊:Solar Energy Materials and Solar Cells [Elsevier]
卷期号:187: 113-122 被引量:87
标识
DOI:10.1016/j.solmat.2018.07.025
摘要

The carrier transport through the silicon-oxide (SiOx) layer in tunnel oxide passivated contact (TOPCon) c-Si solar cells has been studied experimentally and by simulation. The current intensity versus voltage (J-V) characteristics of GaIn/n-c-Si/SiOx/n+-poly-Si/Al structures shows a linear Ohmic characteristic, while a non-Ohmic behavior is observed in the samples without the n+-poly-Si contact layer. Conductive Atomic Force Microscopy (c-AFM) images reveal some current spikes on the surface of the samples, which could be related to the transport through pinholes. The simulation results show that 1) a rectification characteristic is obtained when only the tunneling mechanism is included, 2) both the reverse saturation current and the forward current increase when a small amount of transport through pinholes is introduced, and 3) finally a linear Ohmic behavior is observed when the pinhole transport component reaches a certain level. Furthermore, the simulation for whole TOPCon solar cells provides some useful results. For very thin SiOx (< 1.2 nm), the tunneling provides sufficient high tunneling probability and high efficiency TOPCon solar cells can be obtained without transport through pinholes if the passivation is ensured; while for a relatively thick SiOx (> 1.2 nm) without the transport through pinholes, the TOPCon solar cell shows a poor fill factor (FF) with a high series resistance (Rs) because the tunneling does not provide a sufficient high transport channel for carrier transport, and the introduction of a small number of transports through pinholes improves the FF and reduces the Rs, hence improves the PCE. However, a high possibility for carrier going through pinholes reduces all of the performance parameters and degrades PCE for all the cases simulated. Therefore, an optimized pinhole density and size distribution is critical engineering for solar cell performance optimization. However, the establishment of an optimized method to precisely control the pinhole formation and characterization is still on the way.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
uon完成签到,获得积分10
1秒前
xingxing完成签到 ,获得积分10
3秒前
i2stay完成签到,获得积分10
5秒前
RSHL完成签到 ,获得积分10
7秒前
lwtsy完成签到,获得积分10
8秒前
CJW完成签到,获得积分10
12秒前
古炮发布了新的文献求助10
19秒前
扬帆起航完成签到 ,获得积分10
19秒前
emxzemxz完成签到 ,获得积分10
25秒前
乐乐完成签到 ,获得积分10
34秒前
福荔完成签到 ,获得积分10
34秒前
皮卡噼里啪啦完成签到 ,获得积分10
40秒前
执着的莆完成签到 ,获得积分10
40秒前
mark33442完成签到,获得积分10
44秒前
48秒前
吴荣方完成签到 ,获得积分10
50秒前
ys118完成签到 ,获得积分10
52秒前
前程似锦完成签到 ,获得积分10
53秒前
LMH完成签到,获得积分10
53秒前
qinhan完成签到,获得积分10
53秒前
马大翔完成签到,获得积分0
55秒前
kais完成签到 ,获得积分10
56秒前
Ivan完成签到 ,获得积分10
57秒前
虚幻的冰露完成签到 ,获得积分10
59秒前
彩色的冷梅完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
只爱医学不爱你完成签到 ,获得积分10
1分钟前
春天的粥完成签到 ,获得积分10
1分钟前
远航渔夫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小垚完成签到,获得积分10
1分钟前
非我完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
默默的安白完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wjf123完成签到 ,获得积分10
1分钟前
巴达天使完成签到,获得积分10
1分钟前
tmobiusx完成签到,获得积分10
1分钟前
mike2012完成签到 ,获得积分10
1分钟前
激情的含巧完成签到,获得积分10
1分钟前
郑志凡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Evolution 10000
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3158663
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809835
关于积分的说明 7883805
捐赠科研通 2468539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1314339
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630601
版权声明 601983