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Efficiency-loss analysis of monolithic perovskite/silicon tandem solar cells by identifying the patterns of a dual two-diode model’s current-voltage curves

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Journal of Semiconductors 2023年第8期44卷 68-77页

作者： Yuheng Zeng Zetao Ding Zunke Liu Wei Liu mingdun liao Xi Yang Zhiqin Ying Jingsong Sun Jiang Sheng Baojie Yan Haiyan He Chunhui Shou Zhenhai Yang Jichun Ye Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering Chinese Academy of SciencesNingbo 315201China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China Zhejiang Engineering Research Center for Energy Optoelectronic Materials and Devices Ningbo Institute of Materials Technology&EngineeringCASNingbo 315201China Zhejiang Energy Group R&D Hangzhou 310003China

In this work,we developed a simple and direct circuit model with a dual two-diode model that can be solved by a SPICE numerical simulation to comprehensively describe the monolithic perovskite/crystalline silicon(PVS/c-Si)tandem solar *** are able to reveal the effects of different efficiency-loss mechanisms based on the illuminated current density-voltage(J-V),semi-log dark J-V,and local ideality factor(m-V)*** effects of the individual efficiency-loss mechanism on the tandem cell’s efficiency are discussed,including the exp(V/VT)and exp(V/2VT)recombination,the whole cell’s and subcell’s shunts,and the Ohmic-contact or Schottky-contact of the intermediate *** can also fit a practical J-V curve and find a specific group of parameters by the trial-and-error *** the fitted parameters are not a unique solution,they are valuable clues for identifying the efficiency loss with the aid of the cell’s structure and experimental *** method can also serve as an open platform for analyzing other tandem solar cells by substituting the corresponding circuit *** summary,we developed a simple and effective methodology to diagnose the efficiency-loss source of a monolithic PVS/c-Si tandem cell,which is helpful to researchers who wish to adopt the proper approaches to improve their solar cells.

关键词： monolithic perovskite/silicon tandem solar cell efficiency-loss analysis dual two-diode model SPICE numerical simula-tion

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面向TOPCon晶体硅太阳电池产业应用的管式PECVD装备及其配套技术分析

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太阳能 2022年第11期 22-33页

作者：曾俞衡- 陈晖张文博程海良廖明墩谢利华李旺鹏刘景博张青山刘伟王玉明闫宝杰叶继春中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波315201 中国科学院大学北京100049 苏州拓升智能装备有限公司苏州215000 营口金辰机械股份有限公司营口115004 营口市科技创新服务中心营口115099

隧穿氧化硅钝化接触(TOPCon)晶体硅太阳电池(下文简称为“TOPCon太阳电池”)被广泛认为是产业用下一代主流高效晶体硅太阳电池技术,目前仍处于产业化应用开发阶段,在技术路线选择、核心材料制备等方面仍存在不少难题有待解决,尚未实现... 详细信息

隧穿氧化硅钝化接触(TOPCon)晶体硅太阳电池(下文简称为“TOPCon太阳电池”)被广泛认为是产业用下一代主流高效晶体硅太阳电池技术,目前仍处于产业化应用开发阶段,在技术路线选择、核心材料制备等方面仍存在不少难题有待解决,尚未实现大规模量产推广。首先介绍了TOPCon太阳电池技术的研究进展,并分析了现有产业技术的不足,这种不足主要体现在现阶段该产业采用的主流的低压化学气相沉积(LPCVD)技术存在不足;然后详细分析了等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术的优、缺点及产业的应用现状,重点介绍了管式PECVD装备及其配套技术(下文简称为“管式PECVD装备技术”)的特点及发展进程,并分析了该装备技术在TOPCon太阳电池量产推广方面的应用潜力。研究结果表明:管式PECVD装备技术在制备低成本、高性能的TOPCon太阳电池用重掺杂多晶硅层和超薄氧化硅层等方面具有综合优势,其在非晶硅层沉积和原位掺杂等关键步骤的实现方面效率更高,可集成超薄氧化硅层的原位制备,又兼具装备价格低、维护简易、可靠性高、占地面积小等优点,因此,管式PECVD装备技术有望成为TOPCon太阳电池生产的一种重要的产业化技术路线。

关键词：光伏发电晶体硅太阳电池隧穿氧化硅钝化接触管式PECVD

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