Dependence of open circuit voltage in a-Si:H and μc-Si:H solar cells on defect density in absorber layer varied by 2 MeV electron bombardment
Notice bibliographique
Résumé
Theoretically predicted values of the open circuit voltage (V OC ) for a-Si:H or μc-Si:H based solar cells are substantially higher than the values achieved in of state-of-the-art devices. Fundamentally, open circuit voltage is determined by generation-recombination kinetics, where recombination is often controlled by the defect density in the absorber layer of a solar cell. The latter aspect is the focus of the paper. The relation between the V OC and the bulk recombination in the absorber layer is addressed in experiment by varying the defect density. The absorber layer defect density (spin density, N S , monitored with ESR) in a-Si:H and μc-Si:H solar cells was varied over two orders of magnitude using a 2 MeV electron bombardment and successive stepwise annealing. The results of the electron bombardment experiment are analyzed with respect to the illumination intensity dependency of the V OC , measured for the same set of a-Si:H and μc-Si:H solar cells. We find that the V OC of a-Si:H solar cells is not limited by defects in the bulk of the absorber layer, even at relatively high defect density up to 3–5 × 10 16 cm −3 and, therefore, other limiting mechanisms have to be identified to improve voltage in these devices. In contrast, μc-Si:H solar cells show nearly classical V OC –N S relation. The bulk defect density in μc-Si:H absorber layer is thus likely the key limiting factor for V OC in these devices at present status of material quality (N S of 3–7 × 10 15 cm −3 ). Further optimization of μc-Si:H in terms of bulk defect density is highly relevant for V OC improvement in solar cells.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
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| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
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