Resumen

Los dispositivos fotovoltaicos basados en interfaces de heterounión de silicio amorfo/silicio cristalino (a-Si:H/c-Si) presentan hasta la fecha la mayor eficiencia en la clase de dispositivos basados en silicio, con eficiencias superiores al 26 y se consideran una tecnología prometedora para aplicaciones fotovoltaicas terrestres a gran escala. La comprensión detallada del funcionamiento de este tipo de dispositivos es crucial para mejorar y optimizar su rendimiento. Las células solares SHJ presentan principalmente dos interfaces principales que desempeñan un papel fundamental en su funcionamiento: la interfaz óxido conductor transparente (TCO)/a-Si:H y la interfaz heterounión a-Si:H/c-Si. En el trabajo que aquí se presenta, se proporciona una descripción analítica detallada del impacto de ambas interfaces en el rendimiento de dichos dispositivos y, especialmente, en el factor de llenado (FF) del dispositivo. Se ha descubierto que la función de trabajo de la TCO puede afectar drásticamente al FF al introducir un elemento de resistencia en serie, además de limitar la corriente de polarización directa bajo iluminación, provocando la conocida característica en forma de S en la curva I-V de dichos dispositivos. Por otra parte, se demuestra que la barrera de emisión termoiónica en la interfaz de heterounión puede desempeñar un papel importante en la introducción de un factor de resistencia en serie añadido debido a la capa tampón intrínseca de a-Si:H que suele introducirse para mejorar la pasivación superficial. La explicación teórica sobre el papel de ambas interfaces en el funcionamiento del dispositivo, basada en la simulación de dispositivos 1D, se verifica experimentalmente. Las características I-V de los dispositivos fabricados se compararon con las curvas producidas por simulación, y la degradación observada en la FF de los dispositivos fabricados se explicó a la luz de los resultados analíticos de la simulación.

• Materias:Energía solar Termodinámica Energía limpia Biofotónica Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Thermodynamics Clean energy Biophotonics Photoelectric effect
• Palabras claves:dispositivos, función principal, tales dispositivos, simulación de dispositivos 1d, capa tampón h, interfaz de heterounión si, función de trabajo tco, descripción analítica detallada, factor de llenado del dispositivo, elemento de resistencia en serie
• Keywords:devices, major role, such devices, 1d device simulation, h buffer layer, si heterojunction interface, tco work function, detailed analytical description, device fill factor, series resistance element