Quantum-well passivating contact at polysilicon/crystalline silicon interface for crystalline silicon solar cells

钝化 材料科学 晶体硅 量子效率 光电子学 单晶硅 共发射极 纳米技术 图层(电子)
作者
Duy Phong Pham,Sungheon Kim,Vinh Ai Dao,Youngkuk Kim,Junsin Yi
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:449: 137835-137835 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.137835
摘要

Polysilicon/crystalline silicon (poly-Si/c-Si) passivating contact is attracting attention as a promising passivation technology for c-Si solar cells. Recently, we have proposed a quantum-well passivating contact (QWPC) that uses a quantum-well at the poly-Si/c-Si interface to suppress recombination, such as Auger and/or Shockley-Read-Hall recombination, due to deep dopant-diffusion problems from poly-Si into the c-Si absorber and, as a result, promote the passivation quality. Herein, we demonstrate the effectiveness of the QWPC in a large area (272.13 cm2) of c-Si photovoltaic devices. A reference device, featuring a front boron diffusion emitter and normal rear poly-Si/c-Si passivating contact without QWPC, achieves a certified 22.99% conversion efficiency. The QWPC significantly reduces recombination losses within the device, as demonstrated by bias external quantum efficiency and dark I-V characteristics. The QWPC improves the open-circuit voltage (Voc) by 20 mV. An antireflection magnesium fluoride coating applied at the front along with the QWPC improves the short-circuit current density by 1.27 mA/cm2. The QWPC device achieves a conversion efficiency of 23.91%. The QWPC demonstrates an innovative passivating contact for promoting c-Si solar cell performance.
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