基于AFORS-HET的单层MoS2(n)/a-Si(i)/c-Si(p)/μc-Si(p+)异质结太阳能电池模拟

摘要

设计了单层MoS2(n)/a-Si(i)/c-Si(p)/μc-Si(p+)异质结太阳能电池结构,采用AFORS-HET模拟软件模拟了背场层的带隙、掺杂浓度和缺陷密度等参数对开路电压、短路电流、填充因子和转化效率的影响。结果显示,背场层带隙在1.5~1.7 eV之间,背场层的掺杂浓度大于1×10^18 cm^-3时,该结构的太阳能电池有比较稳定的表现。缺陷密度增加时,太阳能电池效率随着缺陷密度的对数线性减小,当控制缺陷密度在10^11 cm^-3以下时,可以获得大于24.10%的转化效率,缺陷密度为10^9 cm^-3时,可以获得最高29.08%的转换效率。最后研究了背场层对该结构太阳能电池的作用,结果显示有效控制缺陷密度时,背场层的添加对电池效率的提升很明显。