Silvaco TCAD模拟应用三层氢化纳晶硅薄膜改善IBC-SHJ太阳电池的电学性能并扩大其工艺窗口

叉指式背接触硅异质结(IBC-SHJ)太阳电池由于其优异的光学性能备受关注,但是较低的填充因子(FF)限制了其转换效率.本文中,我们用Silvaco TCAD软件模拟了IBC-SHJ太阳电池,发现p-n结和高低结收集载流子的能力有很大差异.高低结内建电场较弱,难以收集电子是FF较低的主要原因.因此,我们用氢化纳晶硅(nc-Si:H)薄膜来代替氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜,并且在nc-Si:H薄膜表面覆盖一层超薄高掺杂层进一步提高了载流子传输效率,获得了高达85.3%的FF.此外,三层nc-Si:H薄膜还提高了工艺生产中对掺杂层厚度的容错性,这大大扩展了IBCSHJ太阳电池的工艺窗口.这项工作为解决IBC-SHJ太阳电池的电学问题提供了一条有效的途径,对工艺生产中IBC-SHJ太阳电池的设计具有指导意义.