本帖最后由 fhdbest 于 2009-5-25 21:34 编辑
背场
增加背电场是提高电池效率的有效途径。如在p型材料的电池中,背面增加一层p+浓掺杂层,形成p+-p的结构,那么在p+-p的界面就产生了一个由p区指向p+的内建电场。假设p+区杂质强电离,那么这个内建电场的电压为 ,式中NA+和NA分别为p+区和p区的电离杂质浓度。由于这个内建电场所分离出的光生载流子的积累,形成一个以p+端为正,p端为负的光生电压,这个光生电压与电池结构本身的pn结两端的光生电压极性相同,从而提高了开路电压Voc。另外,由于背电场的存在,使光生载流子受到加速,这也可以看作是增加了载流子的有效扩散长度,因而增加了这部分少子的收集几率,短路电流Jsc也就得到提高。另外,背电场的存在迫使少数载流子远离表面,复合率降低,使暗电流减少。
制作背面场的方法较多,如蒸铝烧结、浓硼或浓磷扩散等。其中,在电池背面采用定域扩散制背场具有较好的优越性,既产生了内建电场,同时又减少了电极与基体接触面积,使金属与半导体界面的高复合速率区域大大减少。并且相对于背面全扩散浓掺杂结构,定域掺杂由于大大减少了浓掺杂面积(一般只占全背面积的1~2%),所以也大大降低了背面的表面复合,因而更好地提高了太阳电池的性能。 |