磁控溅射法制备NiO_(x)及单面晶硅异质结太阳电池

摘要

NiO_(x)为宽带隙p型半导体材料,其能带结构更适于用作c-Si(n)异质结空穴传输层.为了简化问题,本文研究了NiO_(x)与Si构成的单面异质结无背场太阳电池,其结构为Al栅/ITO/NiO_(x)/Si O_(x)/c-Si(n)/Si O_(x)/Al.通过研究不同溅射参数下NiO_(x)材料的光学、电学及能带结构,分析NiO_(x)/c-Si异质结的载流子输运及界面复合机制.研究表明异质结价带失调值ΔE_(V)的势垒高度及界面态是影响电池性能的关键因素.结合实验与AFORS-HET软件仿真结果,本研究提出提高器件性能的两个途径:一是降低NiO_(x)/c-Si价带失调值ΔE_(V)及界面态密度;二是提高发射区NiO_(x)受主浓度,增强内建电场.本文为研究新型高效NiO_(x)/c-Si异质结太阳电池提供参考并指出了方向.