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Improving the photoelectrical conversion efficiency of silicon solar cells using ZnO:AI/porous silicon double antireflective layers

机译：使用ZnO：AI /多孔硅双抗反射层提高硅太阳能电池的光电转换效率

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摘要

In this work, porous silicon (PS) layers are performed on the front side of n(+) p wafer via electrochemical etching technique (etching times of 15 and 25 min), using isopropanol as solvent, followed by covering with Al-doped ZnO (AZO) films prepared by sol-gel spin-coating method. AZO/PS double layers are found to have incomparable photoluminescence and reflectance characteristics required for the use as antireflection. The structural, optical properties of PS, AZO and AZO/PS have been investigated. The results show that the energy bandgap of PS layer is higher than that of nonporous Si and increases slightly with increasing the etching time. X-ray diffraction shows that the prepared AZO films have nanostructure character with hexagonal structure. The optical properties of AZO films are studied in terms of measuring the transmittance and reflectance over wavelength range 200-2500 nm. Using these parameters, the absorption coefficient and refractive index of AZO films are calculated and the related parameters are estimated. AZO films deposited on PS(+)p exhibit low reflectance compared to n(+)p and AZO(+)p systems. The improvement of the solar cells performance due to the effect of porosity and AZO films deposition are investigated in which the solar cells parameters are evaluated and discussed.
机译：在这项工作中，使用异丙醇作为溶剂，通过电化学蚀刻技术（蚀刻时间分别为15和25分钟）在n（+）p晶圆的正面进行了多孔硅（PS）层，然后用掺Al的ZnO覆盖（AZO）薄膜通过溶胶-凝胶旋涂法制备。发现AZO / PS双层具有用作防反射所需的无与伦比的光致发光和反射特性。研究了PS，AZO和AZO / PS的结构，光学性质。结果表明，PS层的能带隙高于无孔Si，并且随着刻蚀时间的增加而略有增加。 X射线衍射表明，所制备的AZO薄膜具有六方结构的纳米结构特征。根据在200-2500 nm波长范围内测量透射率和反射率来研究AZO膜的光学性能。利用这些参数，计算出AZO膜的吸收系数和折射率，并估计相关参数。与n（+）p和AZO / n（+）p系统相比，沉积在PS / n（+）p上的AZO膜显示出低反射率。研究了由于孔隙率和AZO膜沉积的影响而改善的太阳能电池性能，并在其中评估和讨论了太阳能电池的参数。

著录项

  • 来源
    《Applied Physics》 |2019年第12期|842.1-842.11|共11页
  • 作者

    Wahabaalla Ekram A.; El-Menyawy E. M.; Abdallah T.; Youssef G. M.;

  • 作者单位

    Ain Shams Univ Fac Sci Dept Phys Cairo Egypt;

    Natl Res Ctr Phys Res Div Solid State Elect Lab Solid State Phys Dept 33 El Bohouth St Giza 12622 Egypt;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
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