Abstract The current loss is mainly due to the reflection and the parasitic absorption in the indium tin oxide (ITO) and amorphous silicon (a-Si:H) in the front side of silicon heterojunction (SHJ) solar cells. In this paper, we implemented n-type hydrogenated microcrystalline silicon oxide (n-μc-SiOx:H) as the front surface field (FSF) to improve the short-circuit current density (JSC) of SHJ solar cells. The advantage of employing n-μc-SiOx:H layer is due to its low optical absorption coefficient and tunable refractive index. However, the introduction of carbon dioxide increases light transmission but reduces the crystallinity of n-μc-SiOx:H layer. Meanwhile, inhibiting the incubation layer and increasing microcrystalline/amorphous mixture phase during the growth are critical to the solar cell performance. Therefore, we implemented a high phosphorus-doping seed layer to form a nucleation layer to improve the crystallinity of n-μc-SiOx:H layer. In addition, the plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process parameters of each layer were optimized to obtain good optical and electrical properties of n-μc-SiOx:H layer. Finally, a 242.5 cm2 solar cell had been fabricated with conversion efficiency of 23.87%, open-circuit voltage (VOC) of 739.8 mV, fill factor (FF) of 82.33% and JSC of 39.19 mA/cm2, which was 0.31 mA/cm2 higher than that of the conventional n type a-Si:H SHJ solar cells.

中文翻译：

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磷处理促进高效异质结太阳能电池微晶硅前接触层的结晶度

摘要 电流损耗主要是由于硅异质结（SHJ）太阳能电池正面的氧化铟锡（ITO）和非晶硅（a-Si:H）的反射和寄生吸收造成的。在本文中，我们实施了 n 型氢化微晶氧化硅 (n-μc-SiOx:H) 作为前表面场 (FSF)，以提高 SHJ 太阳能电池的短路电流密度 (JSC)。采用 n-μc-SiOx:H 层的优势在于其低光吸收系数和可调折射率。然而，二氧化碳的引入会增加透光率，但会降低 n-μc-SiOx:H 层的结晶度。同时，在生长过程中抑制孵化层和增加微晶/非晶混合相对太阳能电池性能至关重要。所以，我们实施了高磷掺杂种子层以形成成核层，以提高 n-μc-SiOx:H 层的结晶度。此外，优化了每一层的等离子体增强化学气相沉积（PECVD）工艺参数，以获得良好的 n-μc-SiOx:H 层的光学和电学性能。最后，制作了一个 242.5 cm2 的太阳能电池，转换效率为 23.87%，开路电压 (VOC) 为 739.8 mV，填充因子 (FF) 为 82.33%，JSC 为 39.19 mA/cm2，即 0.31 mA/cm2高于传统的 n 型 a-Si:H SHJ 太阳能电池。优化了每一层的等离子体增强化学气相沉积 (PECVD) 工艺参数以获得 n-μc-SiOx:H 层良好的光学和电学性能。最后，制作了一个 242.5 cm2 的太阳能电池，转换效率为 23.87%，开路电压 (VOC) 为 739.8 mV，填充因子 (FF) 为 82.33%，JSC 为 39.19 mA/cm2，即 0.31 mA/cm2高于传统的 n 型 a-Si:H SHJ 太阳能电池。对每一层的等离子体增强化学气相沉积 (PECVD) 工艺参数进行了优化，以获得 n-μc-SiOx:H 层良好的光学和电学性能。最后，制作了一个 242.5 cm2 的太阳能电池，转换效率为 23.87%，开路电压 (VOC) 为 739.8 mV，填充因子 (FF) 为 82.33%，JSC 为 39.19 mA/cm2，即 0.31 mA/cm2高于传统的 n 型 a-Si:H SHJ 太阳能电池。