Effect of Crystallographic Orientation and Nanoscale Surface Morphology on Poly-Si/SiOx Contacts for Silicon Solar Cells

材料科学 形态学(生物学) 硅 方向(向量空间) 结晶学 纳米尺度 曲面(拓扑) 纳米技术 光电子学 工程物理 几何学 生物 工程类 数学 遗传学 化学
作者
Abhijit S. Kale,William Nemeth,Harvey L Guthrey,Sanjini U. Nanayakkara,Vincenzo LaSalvia,San Theingi,Dawn Findley,Matthew R. Page,Mowafak M. Al-Jassim,David L. Young,Paul Stradins,Sumit Agarwal
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:11 (45): 42021-42031 被引量:43
标识
DOI:10.1021/acsami.9b11889
摘要

High-efficiency crystalline silicon (Si) solar cells require textured surfaces for efficient light trapping. However, passivation of a textured surface to reduce carrier recombination is difficult. Here, we relate the electrical properties of cells fabricated on a KOH-etched, random pyramidal-textured Si surface to the nanostructure of the passivated contact and the textured surface morphology. The effects of both microscopic pyramidal morphology and nanoscale surface roughness on passivated contacts consisting of polycrystalline Si ( poly -Si) deposited on top of an ultrathin, 1.5–2.2 nm, SiO x layer are investigated. Using atomic force microscopy, we show a pyramid face, which is predominantly a Si(111) plane to be significantly rougher than a polished Si(111) surface. This roughness results in a nonuniform SiO x layer as determined by transmission electron microscopy of a poly -Si/SiO x contact. Our device measurements also show an overall more resistive and hence a thicker SiO x layer over the pyramidal surface as compared to a polished Si(111) surface, which we relate to increased surface roughness. Using electron-beam-induced current measurements of poly -Si/SiO x contacts, we further show that the SiO x layer near the pyramid valleys is preferentially more conducting and hence likely thinner than over pyramid tips, edges, and faces. Hence, both the microscopic pyramidal morphology and nanoscale roughness lead to a nonuniform SiO x layer, thus leading to poor poly -Si/SiO x contact passivation. Finally, we report >21% efficient and ≥80% fill-factor front/back poly -Si/SiO x solar cells on both single-side and double-side textured wafers without the use of transparent conductive oxide layers, and show that the poorer contact passivation on a textured surface is limited to boron-doped poly -Si/SiO x contacts.
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
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
知意完成签到,获得积分10
1秒前
sacrum13完成签到,获得积分10
1秒前
留胡子的火完成签到,获得积分10
1秒前
zhangjk完成签到,获得积分10
1秒前
nicholas完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
wangxiaoqing完成签到,获得积分20
2秒前
orixero的应助被Czf采纳,获得10
2秒前
liangliang完成签到,获得积分10
2秒前
一颗蓝莓完成签到 ,获得积分10
2秒前
斯文败类的应助被xiaoman采纳,获得10
2秒前
共享精神的应助被孔乙己采纳,获得10
2秒前
满天星完成签到 ,获得积分10
3秒前
动听的问玉完成签到,获得积分10
3秒前
张小伟完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
yuqiu完成签到,获得积分10
3秒前
忧伤的向日葵的应助被jiaoyangXu采纳,获得50
3秒前
战斗吧少女完成签到 ,获得积分10
4秒前
ylw完成签到 ,获得积分10
4秒前
鲜艳的遥完成签到 ,获得积分10
4秒前
单薄的钢笔完成签到,获得积分10
4秒前
che123完成签到,获得积分10
4秒前
核壳结构完成签到,获得积分10
5秒前
瓦达西瓦完成签到,获得积分10
5秒前
aging00发布了新的文献求助10
5秒前
INT完成签到,获得积分20
5秒前
玄音完成签到,获得积分10
5秒前
怡然代双完成签到 ,获得积分10
5秒前
小鹿呀完成签到,获得积分10
5秒前
学术林黛玉完成签到,获得积分10
6秒前
TDL完成签到,获得积分10
6秒前
酒酿樱桃子完成签到,获得积分10
6秒前
lxm发布了新的文献求助10
6秒前
须臾完成签到,获得积分10
6秒前
yj完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
ccchengzi完成签到,获得积分10
7秒前
李宁文完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8130232
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9532484
关于积分的说明 21596133
捐赠科研通 7712022
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3418072
关于科研通互助平台的介绍 2543769
邀请新用户注册赠送积分活动 2459338