N型結晶性ケイ素の固有の薄層太陽電池におけるヘテロ接合におけるキャリア輸送と感度問題:計算機シミュレーション

RAHMOUNI M.; DATTA A.; CHATTERJEE P.; DAMON-LACOSTE J.; BALLIF C.; ROCA I CABARROCAS P.

文献

J-GLOBAL ID：201002253309522611 整理番号：10A0374046

N型結晶性ケイ素の固有の薄層太陽電池におけるヘテロ接合におけるキャリア輸送と感度問題:計算機シミュレーション

Carrier transport and sensitivity issues in heterojunction with intrinsic thin layer solar cells on N-type crystalline silicon: A computer simulation study

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資料名：
巻： 107 号： 5 ページ： 054521 発行年： 2010年03月01日
JST資料番号： C0266A ISSN： 0021-8979 CODEN： JAPIAU 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

固有薄層を持つヘテロ接合あるいはHIT太陽電池は,結晶性ケイ素(c-Si)太陽電池の高い効率と低コストの非晶質ケイ素技術と複合させるので,太陽電池の大規模製造にとって好ましいと考えられている。この論文では,Sanyoにより公表された実験データをベースに,これらデバイスのキャリア輸送と一般的機能に関する知見を得るために,水素化非晶質ケイ素(a-Si:H)エミッター層を持つN型結晶性Si基板上の一連のHIT電池の性能をシミュレーションする。低開回路電圧であるが高い充填因子を持つ初期のSanyo電池から始まり,両パラメータに対して記録値を示す二重HIT電池まで,単一と二重のHIT両構造をモデル化する。この目的のために,一次元数値モデリングプログラム「非晶質半導体デバイスモデリングプログラム」を用いた。I層厚さを変えた一連のデバイスについてシミュレーションが正しく電気特性と温度依存性を再現することを示す。標準のAM1.5照射下で従来のP/Nホモ接合太陽電池に類似して輸送が拡散メカニズムに支配され,トンネリングは最新デバイスの性能を記述するのに必要でないことを示す。またモデリングを用いて種々のパラメータに対するN-c-Si HIT太陽電池性能の感度を研究する。太陽電池出力は特にエミッターに直面するc-Siウエハー表面の欠陥状態,インジウムすず酸化物/P-a-Si:Hフロント接触の障壁高さ,P-a-Si:Hエミッターのバンドギャップと活性化エネルギーに特に敏感であり,一方I-a-Si:H層は,c-Siウエハー表面の欠陥を不動態化するので,高いV_ocと充填因子を達成するのに必要である。最後に,大部分のパラメータについてそれらがどの様に電流輸送と電池性質に影響するかを詳細に記述する。(翻訳著者抄録)

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太陽電池

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