n型硅基纳米核壳结构径向异质结太阳电池TCAD模拟及光电转换研究

基本信息
批准号:11474312
项目类别:面上项目
资助金额:79.00
负责人:贾锐
学科分类:
依托单位:中国科学院微电子研究所
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:窦丙飞,乔秀梅,陈伟,张代生,岳会会,林阳,张巍,孙瑞泽,王仕建
关键词:
径向异质结保角沉积表面纳米结构
结项摘要

The technology of crystalline silicon gained continued progress and it will be the industrial mainstream for a long time. But the homogenization of photovoltaic products in China and unrestrained expansion of low-level product capacity reflect the lack of self-developed high efficiency solar cell and key technology, which is also implying the difficulties and challenges of increasing the efficiency and lowering the cost of conventional p-type crystalline silicon. Nanostructure, however, has novel physical and opto-elec properties and its utilization to increasing the efficiency of solar cell will be one of the important developing trends. In this project, we will form the nano-structure on the n-type silicon surface, and then conformally deposit the thin films around the nanostructure, forming the core-shell radial heterojunction solar cell. Combining the TCAD's strong functions of processing simulation and device modeling, the processing and structure of radial heterojunction solar cell can be optimized. In a way of theoretical simulation and experiment, we combine the high light-trapping properties, heterojunction's high open circuit voltage Voc and high short circuit current Isc together, forming the high efficiency novel core-shell radial heterojunction solar cell. We hope to obtain the proprietary intellectual property rights and key technology and do devotion to the sustainable development of photovoltaic industry.

传统异质结电池具有高效和高开路电压Voc特点,但异质结电池面临着的短路电流Isc很难提升的难题(异质结最好结果39.5mA/cm2,和晶体硅PERL电池的42.7 mA/cm2差别较大)。如何有效地提高异质结电池短路电流Isc是学术界和产业界共同关心的话题。本课题试图研究具有核壳结构的新型径向异质结电池,在n型晶体硅表面形成纳米结构,而后保角沉积生长薄膜形成核壳结构(core-shell)径向异质结电池,将硅纳米结构高效陷光特性、异质结高的开路电压(Voc)和径向异质结高的短路电流(Isc)三方优势结合起来,用以提升短路电流和电池性能。为此我们进行n型晶体硅核壳结构径向异质结光伏电池的TACD工艺仿真和理论模拟研究,优化器件结构和工艺,探索表面界面、光电转换过程等基本物理过程。最终达到新型径向异质结电池的高效(>22%)、高开路电压和高短路电流(>39.5mA/cm2)的目的。

项目摘要

传统异质结电池具有高效和高开路电压 Voc 特点,但异质结电池面临着的短路电流 Isc 很难提升的难题(异质结最好结果 39.5mA/cm2,和晶体硅 PERL 电池的 42.7 mA/cm2差别较大)。如何有效地提高异质结电池短路电流 Isc 是学术界和产业界共同关心的话题。本课题研究具有核壳结构的新型径向异质结电池,在 n 型晶体硅表面形成纳米结构,而后保角沉积生长薄膜形成核壳结构(core-shell)径向异质结电池,将硅纳米结构高效陷光特性、异质结高的开路电压(Voc)和径向异质结高的短路电流(Isc)三方优势结合起来,用以提升短路电流和电池性能。为此我们进行 n 型晶体硅核壳结构径向异质结光伏电池的 TACD 工艺仿真和理论模拟研究,优化器件结构和工艺,探索表面界面、光电转换过程等基本物理过程。最终达到新型径向异质结电池的高效(>22%)、高开路电压和高短路电流(>39.5mA/cm2)的目的。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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