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基于以上各种测试非晶硅太阳电池光致衰减的现象,取适当的模型用计算机模拟分析及大量的实验也得出类似的结果,其主要结论有以下几点:
①光诱导在非晶硅中所产生的缺陷与沉积非晶硅时所产生的缺陷不同800彩票,差别在于前者具有更大的俘获截面。
②在光谱响应上, 光由P↑层人射的非晶硅太阳电池( ITO/P-I-N/SS)光诱导效应的结果使长波响应下降,而光由N*层人射的非晶硅太阳电池( ITO/N-I-P/SS)光诱导效应的结果使短波响应下降。
③无论光从P还是N+层人射,载流子收集的损失主要是体复合所致,而对上述两种电池来说,均在N*/I界面具有大的复合速率。
④光诱导效应增加了电池I层中的复合,从而使得空穴的书散长度及μζ乘积值下降,即电池的衰减主要由I层所致。
⑤在AM1持续光照下,转换效率在前48h下降快,之后变化较小。
⑦光诱导的结果使电池的填充因子下降快800彩票,而电池的开路电压相对地衰减较小。
⑧在150 ~ 200C的退火条件下,太阳电池的性能可以重新恢复。
800彩票 ⑨衰减程度与I层厚度有关,当小于300nm时,太阳电池性能相对比较稳定。
⑩太阳电池工作在高温(高于90C)时其光致衰减较小,有可能是缺陷的产生与退火作用相平衡所致。
⑾太阳电池受光照之后其结品质因子增大。
⑿在1层中加人少量(约1x 10*)硼或磷均可改善太阳电池的稳定性,但必须”格控明,
否则可能导致转换效率的下降,
800彩票 ⒀ ITO/P-I-N/SS太阳电池与TO/N-L-P/SS太阳电池相比,前者的光致衰减较羽。
综合以上分析,可以把太阳电池衰减的原因归纳为两点:一是1层中带隙中心附近费不能级的移动:二是1层中带院下半部态密度的增加。
从结构上讲,一种观点认为光照后非晶硅膜的弱键断裂或重新组合,从而产生悬挂键,因此测量到了非晶硅太阳电池的光致衰减。另种观点则认为,在非晶硅网络中已存在了缺陷,光照或退火的作用仅改变了它们的电荷状态或键的构成。但无论何种模型都认为,掺硼可削弱非晶硅网络中的缺陷。
通过广泛的研究可以肯定,如果要控制非晶硅中的S-W效应为弱,使用收集长度比1层厚度大得多的材料是一个主要途径。这样,非晶硅太阳电池转换效率的光照衰减会降至低,然而需要指出的是,非晶硅太阳电池的光致衰减过程并非仅由S-W效应所引起,还有其他因素,仍需进行深入的研究。
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