不同p型窗口层对n-i-p型非晶硅太阳电池短波响应的影响

摘要

本文采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,研究了多种p 型窗口层(包括p-a-SiC:H, p-μc-SiC:H, p-μc-Si:H)对n-i-p 型非晶硅太阳电池性能的影响.通过对比不同p 型窗口层的光电、结构特性,发现传统p-i-n 型非晶硅电池所常用的p-a-SiC:H 材料暗电导率较小,而微晶硅电池所常用的p-μc-Si:H 带隙较窄,限制了电池性能的进一步提高.本文在低温条件下,通过控制氢稀释率、辉光功率以及掺杂浓度等条件,获得了电导率达到~10-3S/cm,E04带隙达到2.2eV的p-μc-SiC:H 薄膜,具有带隙宽、吸收系数低、电导率高的特点.将优化的p-μc-SiC:H 薄膜作为p 型窗口层用于结构为substrate/TCO/n-a-Si:H/i-a-Si:H/buffer/p-μc-SiC:H/ITO/Al 栅的n-i-p 型非晶硅电池,通过i/p 界面处理技术及缓冲层工艺的优化,使非晶硅薄膜电池的性能,尤其是短波响应得到明显改善.最终获得了效率达到7.3%,400nm 处短波响应超过60%,短路电流达到13.6mA/cm2的n-i-p 型非晶硅太阳电池.