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doi10. 3772/ j. issn. 1002- 0470. 2018. 02. 010 ① ② ( 121000) TCAD (FSF) N (IBC) 。 ( )、 ( ) (ρ) , FSF IBC , FSF 。 IBC FSF 。 、 , IBC 。 , , , 。 , , (FSF), , , 0 N (interdigitated back contact, IBC) 。 N IBC 、 P , [1,2] 。 Sunpower IBC , IBC 22% [3] 。 , IBC 。 Carrió , IBC [4] ,Mughal IBC , [5] 。 Li SiO x 、 , IBC [6] 。 Zanuccoli IBC , 、 [7] 。 (front surface field, FSF) IBC 。 FSF N + / N , , , 。 FSF , FSF , FSF 。 , IBC , FSF 。 N IBC , FSF 1 7 1 2018 28 2 171 ~ 178 ① ② (11304020) 。 ,1983 , , ; ; , E- mail bhuxtt@163. com ( 2017- 10- 09) IBC 。 , TCAD FSF IBC 。 ( )、 ( ) ρ( ) , FSF IBC 、 、 。 、 , FSF IBC , FSF 。 1 IBC TCAD IBC , 1 。 [8- 10] N 180μ m, 1ms, 2Ω· cm 5Ω· cm 。 ( ) 1000μ m。 N 3 10 19 / cm 3 , 1μ m, 。 P + 5 10 19 / cm 3 , 1μ m, 。 50μ m。 IBC 50%( = 500μ m) 80%( =800μ m) 。 20μ m。N , 1 10 17 ~ 1 10 19 / cm 3 , , 0 ~ 2μ m, 。 IBC Si 3 N 4 - ,Si 3 N 4 79nm。 0。 100cm/ s 1 10 4 cm/ s , 1 10 3 cm/ s, 1 10 7 cm/ s 。 , 。 。 、 [11,12] μ 1 =55. 24 + 1429. 23 300 - 2. 3 -55. 24 1 + 300 - 3. 8 · 1. 072 10 17 0. 73 (1) μ 1 =49. 7 + 479. 37 300 - 2. 2 -49. 7 1 + 300 - 3. 7 · 1. 072 10 17 0. 7 (2) , , 。 [11,12] μ 2 =1000 300 - 1. 5 1/ 1 + 1000 300 - 1. 5 · 1. 03 10 7 2 1 2 (3) μ 2 =500 300 - 1. 5 1/ 1 + 500 300 - 1. 5 · 1. 03 10 7 (4) SRH (Shockley- Read- Hall) 。 SRH [13- 15] SRH = - 2 τ + exp +τ + exp - (5) 2 7 1 2018 2 28 2 , , , i 。 。 τ τ τ = τ 0 1 + 5 10 16 (6) τ = τ 0 1 + 5 10 16 (7) ,τ 0 τ 0 300K 。 [13- 15] =8. 3 10 - 32 ( 2 - 2 ) +1. 8 10 - 31 ( 2 - 2 ) (8) (band- gap narrowing, BGN) (FER- MI)。 2 2 IBC (front surface recombination velocity, ) 100cm/ s, ( ) 80% (ρ) 2Ω· cm , (FSF) ( FSF ) ( FSF ) IBC 。 , 25℃,AM1. 5G ( ), , 0. 1W/ cm 2 。 2(a) FSF , FSF ,IBC ( SC ) 。 FSF ,FSF SRH , FSF , SC 。 FSF ( FSF ≤ 5 10 17 / cm 3 ) , FSF ,FSF SC 。 , FSF 0. 2 ~ 2μ m , FSF , 3 7 1 IBC , SC 。 FSF 1 10 18 / cm 3 ,FSF SC 。 FSF < 0. 5μ m ,FSF SC 。 FSF , SC 。 FSF ( FSF > 1 10 19 / cm 3 ) , FSF , FSF , SC 。 2(b) FSF ( FSF = 1 10 17 / cm 3 ) , FSF ,IBC ( OC) 。 FSF ≥5 10 17 / cm 3 , FSF , OC , FSF , OC 。 OC [16] OC = ln 0 +1 (9) , 0 ; ; 。 (9) , , / 0 , 。 IBC 0 0 , ,IBC 。 FSF ( FSF = 1 10 17 / cm 3 ) , 。 FSF , , , , FSF = 1 10 17 / cm 3 , FSF , OC 。 FSF ≥5 10 17 / cm 3 ,FSF , FSF , , OC 。 2(c) FSF , FSF ,IBC ( ) 。 FSF , FSF , 。 FSF , FSF , 。 [16] , , 。 IBC , , 。 FSF 。 FSF , 。 ,FSF , 。 FSF , FSF , 、 , , 。 ( ff ) [16] ff = SC · OC · in (10) in 。 IBC 、 , 。 2(d) FSF ( FSF≤5 10 17 / cm 3 ) , FSF 0. 2 ~ 2μ m , FSF , ff 。 FSF 1 10 18 / cm 3 , FSF , ff 。 FSF ( FSF≥5 10 18 / cm 3 ), FSF , ff 。 FSF , ff FSF 。 FSF 5 10 17 / cm 3 ~ 1 10 18 / cm 3 , ff 22. 38% 。 22. 43%, FSF 1 10 18 / cm 3 , FSF 1μ m。 、 ρ, FSF IBC 。 。 3(a) ( = 1 10 4 cm/ s) , FSF FSF IBC ff 。 3(a) , , 2(d) , ff 。 FSF ( FSF ≥5 10 18 / cm 3 ) FSF ( FSF ≤0. 2μ m) , ff , ff FSF = 1 10 19 / cm 3 , FSF = 0. 2μ m。 , FSF, , 。 FSF , FSF , , ff 。 , , ff FSF FSF 。 3(b) IBC ( = 50%) , FSF FSF ff 。 3(b) 50% , ff , 4 7 1 2018 2 28 2 FSF FSF , FSF 5 10 18 / cm 3 , FSF 1. 2μ m。 , SC , ff 。 , 。 , , , ff 。 FSF FSF , , , 。 FSF FSF , , 2(d) , 50% , FSF FSF 。 3(c) IBC (ρ= 5Ω· cm) , FSF FSF ff 。 3(c) FSF ≤1 10 18 / cm 3 , FSF , ff 。 ff FSF 1 10 18 / cm 3 , FSF 1. 8μ m。 FSF 5 10 18 / cm 3 , ( FSF <0. 6μ m), ff 。 ρ ,
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