高效单晶硅太阳电池基区结构设计与参数优化

摘要

首先利用TCAD半导体器件仿真软件全面系统地分析了在不同少子寿命的情况下,基区电阻率对常规P型单晶硅太阳电池输出特性的影响.然后基于对仿真结果的分析,提出一种具有非均匀基区的单晶硅太阳电池结构,并对其输出特性进行了仿真研究.结果表明:当少子寿命一定时,存在最优的基区电阻率,使得常规电池的转换效率最大;随着少子寿命的减小,电池最优的基区电阻率减小;提高基区电阻率有利于常规电池长波段量子效率和短路电流的提高,但同时会降低电池的开路电压和填充因子;当少子寿命较低时,非均匀基区结构不具有提高常规电池转换效率的作用.但当少子寿命增大到一定值时,通过优化非均匀基区的表面浓度,非均匀基区结构可有效改善常规电池的电学性能.