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现如今随着化石能源的日益缺乏,一种取而代之的可再生能源——太阳能已经被越来越广泛地应用于航天、工农业、通讯行业和民用太阳能电源等领域。太阳能电池种类繁多,不同类型的太阳能电池被应用在不同领域。值得一提的是,硅基太阳能电池的最早出现使得其制备技术日渐成熟,并已经大面积商业化。然而对于硅基太阳能电池的关键性能参数(上、下表面复合速率S1和S2)的获取和对新型结构硅基太阳能电池关键物理问题的研究还需要进一步深入。本文的研究内容有以下两点:(1)晶硅太阳能电池上、下表面复合速率S1和S2的区分和获取:首先对四组上、下表面情况存在差异的样品进行短波光照下的QSSPC(Quasi-steady-state Photoconductance)少子寿命测量,通过对每组样品正、反面的测量得到过剩载流子随时间的分布曲线,然后基于新的分析方法对过剩载流子分布进行Matlab程序拟合,进而区分并获得四组样品的上、下表面复合速率S1和S2。(2)对新型结构同质异质结HH(Homo-heterojunction)n型晶硅太阳能电池(ZnO/(p)a-Si:H/(p)cSi(n)cSi/(i)a-Si:H/(n)a-Si:H/Ag)的异质结界面态的研究:利用 AFORS-HET(Automat For Simulation of Hetero-structures)对电池结构进行模拟,深入研究了不均匀分布的异质结界面态(受主态密度NitA/施主态密度NitD=1/9,1/4,1/1,4/1,9/1)对n型HH电池各性能参数(短路电流密度Jsc、开路电压Voc、效率Eff)的影响。最终研究表明:(1)基于我们提出的新的分析方法结合Matlab程序对过剩载流子分布曲线的计算和拟合,分别得到四组样品的上、下表面复合速率(S1和S2)如下:S1=837±33 cm/s,S2=2862±114 cm/s;S1=1230±49 cm/s,S2=2998±119 cm/s;Si=24331±973 cm/s,S2=1250±50 cm/s;S1=27203±1088 cm/s,S2=24630±985 cm/s。(2)首先,n 型 HH 电池(Zn0/(p)a-Si:H/(p)cSi/(n)cSi/(i)a-Si:H/(n)a-Si:H/Ag)会对界面态的不均匀分布有更高的容忍度,并且HH电池性能比传统的异质结电池要高。其次,只有在界面态密度Nit较大的时候,界面态不均匀分布才会对短路电流Jsc有较大影响。并且当NitA占主导时,短路电流Jsc会变大,但是开路电压Voc和效率Eff是减小的。此外我们发现发射极((p)a-Si:H)厚度de存在最佳值(对应的电池效率最大)。最后,发射极掺杂浓度Ne对电池的性能也有着不可忽视的影响。