中国科学院刘佳
图形摘要
信用:DOI: 10
1016/j
xcrp
2021
100667 教授
中国科学院宁波材料技术与工程研究所的叶团队与中国宁波诺丁汉大学的研究人员合作，揭示了氧化硅隧道结的潜在动力学，包括针孔形成过程和电荷载流子传输机制
这项研究发表在《细胞报告物理科学》上
隧道氧化物钝化接触(TOPCon)技术作为降低成本和提高器件效率的最有前途的替代技术之一，已经引起了光伏界的广泛关注
然而，TOPCon核心结构的物理机制
e
、多晶硅(多晶硅)/二氧化硅/晶体硅(碳硅)结的问题尚未得到澄清，限制了器件效率的进一步提高
为了解决这个问题，NIMTE的研究人员进行了大量的实验和模拟，揭示了SiOx隧道结的潜在电荷载流子动力学
通过精细的实验，揭示了针孔的形成过程，表明高温下热膨胀系数不匹配引起的界面应力可能是SiOx薄膜断裂的原因
此外，模拟结果为电荷载流子传输理论提供了直接证据，证明了隧穿电荷载流子传输功能与通过针孔的直接传输协同工作
哪种机制起主导作用取决于针孔的密度和大小以及二氧化硅的厚度
此外，在考虑钝化和接触行为的同时，建立了具有局部针孔的基本物理模型
结合器件效率预测的详细电流复合分析表明，潜在的器件效率可以达到27%
这项关于针孔形成和电荷载流子传输机制的研究结果，不仅对多晶硅/二氧化硅/碳硅结的底层器件物理有了新的认识，而且为释放高效TOPCon器件设计的全部潜力提供了有价值的指导，这对学术界和工业界都至关重要
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