研究目的
研究不同硅片材料上具有钝化POLO接触的叉指背接触（IBC）太阳能电池的效率潜力，并量化其电学和光学损耗机制。
研究成果
研究表明，POLO-IBC电池实现了高达26.1%的效率，但由于降解、边缘复合和串联电阻等损耗，实测效率与理论潜力之间存在差距。低掺杂材料上的电池对表面钝化退化更为敏感。本征多晶硅区域内的表面复合速度被量化为13-21厘米/秒。通过进一步优化钝化和工艺设计可以缩小效率差距，在理想条件下理论极限可达29.5%。
研究不足
该研究受到工艺诱导降解效应、边缘复合损耗及串联电阻问题的限制。标称本征多晶硅区域的表面复合速度难以直接测量，需依赖模拟计算。电池的光学性能并不理想，且难以实现完美钝化与最小电阻损耗。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过制备具有标称本征多晶硅区域的POLO-IBC太阳能电池，采用寿命测量和有限元模拟分析复合损耗。方法包括红外寿命图谱(ILM)、光导衰减(PCD)以及使用Quokka软件的模拟。
2：样品选择与数据来源：
使用电阻率为1.3Ω·cm和80Ω·cm的p型FZ硅片，以及电阻率为2Ω·cm的n型Cz硅片。数据来源于电池制备过程中的寿命测量和I-V特性测试。
3：3Ω·cm和80Ω·cm的p型FZ硅片，以及电阻率为2Ω·cm的n型Cz硅片。数据来源于电池制备过程中的寿命测量和I-V特性测试。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括用于PCD测量的Sinton寿命测试仪、反射率测量的分光光度计，以及LPCVD（非晶硅沉积）、离子注入（掺杂）、ALD/PECVD（钝化层）等电池制备工具。材料包含硅片、多晶硅、SiO2、AlOx和金属化材料。
4：AlOx和金属化材料。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：电池制备过程包括生长界面氧化层、沉积本征a-Si、掩模离子注入局部掺杂、高温结区形成步骤、氢钝化、正面织构化与钝化、激光接触开孔及金属化。通过ILM和PCD方法在多个工艺阶段进行寿命测量。
5：数据分析方法：
数据分析包括从寿命测量计算隐含伪I-V参数，使用Quokka有限元模拟建模电池性能，应用自由能损耗分析(FELA)量化损耗。采用统计方法确定表面复合速度和效率极限。
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lifetime tester
Sinton
Measuring minority carrier lifetime using photoconductance decay method
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spectrophotometer
Measuring reflectance of solar cells
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LPCVD system
Depositing intrinsic amorphous silicon layers
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ALD system
Depositing AlOx passivation layers
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PECVD system
Depositing SiNy/SiOz passivation layers
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laser
Used for laser contact opening and patterning
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