【摘 要】
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对于硅基太阳电池来说,背场是高效率的先决条件之一。背场起到的关键作用在于其能够阻挡少子载流子并且传输多数载流子来提高电池的开路电压和填充因子[1,2]。目前,传统电池
【机 构】
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南开大学光电子薄膜器件与技术研究所天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室;
【基金项目】
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国家自然科学基金委(61274053,51575132);天津市自然科学基金重点项目(16JCZDJC30700);广东省科技计划产学研项目(2015B090901027);广东省扬帆计划(2014YT02N037)对本工作的资助
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对于硅基太阳电池来说,背场是高效率的先决条件之一。背场起到的关键作用在于其能够阻挡少子载流子并且传输多数载流子来提高电池的开路电压和填充因子[1,2]。目前,传统电池中的磷扩散背场及异质结电池中的掺杂a-Si:H背场均由于重掺杂效应不利电池性能的进一步提升。本文采用宽带隙材料ZnS作为传统晶硅电池的非掺杂背场。研究了ZnS薄膜在晶硅电池中的背场作用。从能带结构的角度实证了在c-Si（n）/ZnS界面ZnS薄膜的能带向下弯曲,形成了界面电场,阻挡了少数载流子并且传输了多数载流子。此外,相比于传统的银电极,低功函电极Mg更有利于多数载流子的收集。结果表明,ZnS背场匹配低功函电极Mg/Ag用于传统晶硅电池的背面,使得开压从372mV提升到了540mV,填充因子从56.8%提升到了68.1%,最终使得效率从6.37%提升到了10.97%。
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