通过量子效率与温度依赖的电流密度-电压测量分析硅异质结太阳能电池的工艺相关电学特性

摘要： 非晶硅-晶体硅（a-Si:H/c-Si）异质结太阳能电池通过在沉积a-Si:H层之前对硅片进行红外（IR）辐射或电阻预加热制备。采用红外辐射或电阻预加热的电池分别呈现无S形（WoS）或有S形（WS）的光电流密度-电压（J-V）特性。Suns-Voc分析显示两种电池的少数载流子在前/背金属接触处均无势垒。WS电池的光强和偏压相关量子效率表明a-Si:H/c-Si界面因能带偏移阻碍了载流子收集，而WoS电池中观察到更多缺陷的a-Si:H层。WS和WoS电池的温度依赖性暗态J-V特性揭示其载流子传输分别通过隧穿辅助复合和隧穿机制实现。硅片的红外预加热降低了a-Si:H的带隙并有助于最小化界面能带偏移，而电阻加热则显示出相对更好的a-Si:H/c-Si界面钝化效果。