Design rules for high-efficiency both-sides-contacted silicon solar cells with balanced charge carrier transport and recombination losses

光伏 材料科学 光电子学 能量转换效率 多晶硅 晶体硅 载流子 工程物理 太阳能电池 光伏系统 纳米技术 电气工程 物理 工程类 图层(电子) 薄膜晶体管
作者
Armin Richter,Ralph Müller,Jan Benick,Frank Feldmann,Bernd Steinhauser,Christian Reichel,Andreas Fell,Martin Bivour,Martin Hermle,Stefan W. Glunz
出处
期刊:Nature Energy [Springer Nature]
卷期号:6 (4): 429-438 被引量:230
标识
DOI:10.1038/s41560-021-00805-w
摘要

The photovoltaic industry is dominated by crystalline silicon solar cells. Although interdigitated back-contact cells have yielded the highest efficiency, both-sides-contacted cells are the preferred choice in industrial production due to their lower complexity. Here we show that omitting the layers at the front side that provide lateral charge carrier transport is the key to excellent optoelectrical properties for both-sides-contacted cells. This results in a conversion efficiency of 26.0%. In contrast to standard industrial cells with a front side p–n junction, this cell exhibits the p–n junction at the back surface in the form of a full-area polycrystalline silicon-based passivating contact. A detailed power-loss analysis reveals that this cell balances electron and hole transport losses as well as transport and recombination losses in general. A systematic simulation study led to some fundamental design rules for future >26% efficiency silicon solar cells and demonstrates the potential and the superiority of these back-junction solar cells. Front- and back-junction silicon photovoltaics dominate the market thanks to a lower manufacturing complexity compared with that of other device designs yet advances in efficiency remain elusive. Richter et al. now present an optimized design for the front and back junctions that leads to a 26.0%-efficient cell.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Pyc完成签到 ,获得积分10
1秒前
俏皮的安萱完成签到 ,获得积分10
1秒前
赘婿应助这0采纳,获得10
5秒前
gu完成签到,获得积分10
9秒前
ZLQ2023完成签到,获得积分10
10秒前
yyy完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
500英里完成签到,获得积分20
13秒前
所所应助ZLQ2023采纳,获得10
14秒前
15秒前
orixero应助简单的山蝶采纳,获得10
15秒前
liu发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI2S应助wintercyan采纳,获得20
18秒前
20秒前
21秒前
这0完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
urman完成签到,获得积分10
24秒前
嘉博学长发布了新的文献求助10
25秒前
这0发布了新的文献求助10
27秒前
HGalong应助songjie采纳,获得10
28秒前
Sun发布了新的文献求助10
30秒前
31秒前
31秒前
搜集达人应助谦让的青亦采纳,获得10
33秒前
kuma关注了科研通微信公众号
33秒前
34秒前
34秒前
liu完成签到,获得积分10
36秒前
36秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
37秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
浮生如梦完成签到,获得积分10
38秒前
40秒前
40秒前
senta发布了新的文献求助10
40秒前
高分求助中
The three stars each: the Astrolabes and related texts 1100
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
Psychological Warfare Operations at Lower Echelons in the Eighth Army, July 1952 – July 1953 400
宋、元、明、清时期“把/将”字句研究 300
Julia Lovell - Maoism: a global history 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2434332
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2116080
关于积分的说明 5370056
捐赠科研通 1844017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 917692
版权声明 561596
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 490911