复合造成的电压损耗

开路电压是正向偏置扩散电流恰好等于短路电流时的电压。正向偏置扩散电流取决于 p-n 结中的复合量，增加复合会增加正向偏置电流。因此，高复合增加了正向偏置扩散电流，进而降低了开路电压。给出正向偏置复合的材料参数是二极管饱和电流。复合由结边缘的少数载流子数量、它们离开结的速度以及复合的速度控制。因此，暗正向偏置电流以及开路电压受到以下参数的影响：

1. 结边缘的少数载流子数量。从另一侧注入的少数载流子的数量只是平衡状态下的少数载流子的数量乘以指数因子，该指数因子取决于电压和温度。因此，最小化平衡少数载流子浓度会减少复合。通过增加掺杂量来最小化少数平衡载流子浓度；
2. 材料中的扩散长度。低扩散长度意味着少数载流子由于复合而从结边缘快速消失，从而允许更多载流子穿过并增加正向偏置电流。因此，为了最大限度地减少复合并实现高电压，需要高扩散长度。扩散长度取决于材料的类型、硅片的加工过程以及硅片（或薄膜电池中的半导体材料）中的掺杂。高掺杂会减少扩散长度，从而在保持高扩散长度（影响电流和电压）和实现高电压之间的找到折中；
3. 结的扩散长度内存在局部复合源。靠近结（通常是表面或晶界）的高复合源将允许载流子非常快速地移动到该复合源并复合，从而显着增加复合电流。通过表面钝化可以减少表面复合的影响。

之前提到的折中净效果如下图所示。

假设表面钝化良好，掺杂 (N_D) 对扩散长度和开路电压的影响。