表面复合会对短路电流和开路电压产生重大影响。顶层表面处的高复合率对短路电流具有特别不利的影响，因为顶层表面还对应于太阳能电池中载流子的最高生成区域。降低顶层表面复合通常是通过在顶层表面上使用“钝化”层来减少悬空键的数量来实现的。由于界面处的缺陷态较低，大多数电子行业依赖于使用热生长的二氧化硅层来钝化表面1。对于商业太阳能电池，通常使用介电层，例如氮化硅。
减少表面复合影响的技术。
由于硅太阳能电池的钝化层通常是绝缘体，因此任何具有欧姆金属接触的区域都不能使用二氧化硅进行钝化。相反，在顶部接触下方，可以通过增加掺杂来最小化表面复合的影响。虽然通常如此高的掺杂会严重降低扩散长度，但接触区域不参与载流子生成，因此对载流子收集的影响并不重要。此外，在高复合表面靠近结的情况下，最低复合的选择是尽可能高地增加掺杂。
背表面场 (BSF)
如果后表面比扩散长度更接近结，则在后表面处使用类似的效应来最小化后表面复合速度对电压和电流的影响。 “背表面场”(BSF) 由太阳能电池后表面的较高掺杂区域组成。高掺杂区和低掺杂区之间的界面表现得像 p-n 结。在界面处形成电场，这对少数载流子流到后表面形成了势垒。因此，器件主体中的少数载流子浓度保持在较高水平，并且 BSF 具有钝化后表面的净效应。2
BSF 增加了太阳能电池的电压。背面的超重掺杂建立了一个场，使少数载流子（在本例中为电子）远离高度复合的背面。复合的减少增加了基极中的电子浓度，从而增加了太阳能电池的电压。为了清楚起见，动画仅显示后表面场周围的区域。上面的图解显示了太阳能电池的其余部分，包括结。入射光子产生的电子-空穴对也没有显示。
- 1. , “Calculation of surface generation and recombination velocities at the Si-SiO2 interface”, Journal of Applied Physics, vol. 58, p. 4267, 1985.
- 2. , “Physical operation of back-surface-field silicon solar cells”, IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 24, pp. 322 - 325, 1977.
English
Español