研究目的
通过理论建模和电池参数优化，研究具有前浮动发射极的硅叉指背接触（FEE-IBC）太阳能电池的高效潜力。
研究成果
理论研究表明，通过优化FFE层并引入浅槽以减少载流子复合，硅基FFE-IBC太阳能电池的效率可超过25%。该方法为制造高效率、低成本且工艺容差更优的IBC太阳能电池提供了可行路径。
研究不足
该研究属于理论性研究，仅依靠模拟而未进行实验验证。浅槽的实际制备以及精确的掺杂控制可能会带来制造方面的挑战。
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具有前部浮动发射极的高效叉指背接触硅太阳能电池
DOI：10.1002/pssa.201900445
期刊：physica status solidi (a)
出版年份：2019
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
与传统具有前表面场（FSF-IBC）的IBC太阳能电池相比，具有前浮动发射极（FFE-IBC）的硅叉指背接触（IBC）太阳能电池提出了一种针对少数载流子的新型"泵浦效应"载流子传输概念。本文通过二维器件模型，结合优质晶体硅、前表面钝化及浅槽结构，在理论上实现了高性能FFE-IBC太阳能电池。通过优化掺杂浓度和结深，在导电FFE层中实现了少数载流子传输能力的提升。研究表明，FFE-IBC太阳能电池背面的浅槽结构能通过最小化未扩散间隙或表面p-n结的负面影响，有效增强载流子收集能力。采用这种新型电池结构和优化参数的硅基FFE-IBC太阳能电池可实现超过25%的转换效率——其中背表面场与发射极区域宽度可保持一致，仅对光电流密度和转换效率造成轻微影响。理论证明，由于模块制造公差的提升，实现高效低成本硅基IBC太阳能电池具有可行性。
作者：
Don Ding，Hao Lin，Hong Liu，Guilin Lu，Zhengping Li，Yueheng Zhang，Wenzhong Shen
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