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キャリア選択性とは、ある特定のキャリア(電子や正孔)だけを効率よく取り出すことができる性質のことです。
TOPcon型太陽電池に使われるキャリア選択性接触は、その名の通り、電子または正孔を効率よく取り出すことができる接触です。キャリア選択性接触の原理は、キャリアのエネルギー準位を利用するものです。電子は、バンドギャップよりも低いエネルギー準位に存在します。一方、正孔は、バンドギャップよりも高いエネルギー準位に存在します。
TOPcon型太陽電池では、多結晶シリコンの表面に、極薄の酸化ケイ素(SiO2)と多結晶シリコン(poly-Si)の薄膜を積層したキャリア選択性接触を形成します。SiO2のエネルギー準位は、バンドギャップよりも高いため、正孔はSiO2に容易に注入されます。一方、poly-Siのエネルギー準位は、バンドギャップよりも低いため、電子はpoly-Siに容易に注入されます。
したがって、光によって励起された電子は、poly-Siに注入され、電流を流すことができます。一方、光によって励起された正孔は、SiO2に注入され、電流を流すことなく再結合します。
このように、キャリア選択性接触は、キャリアのエネルギー準位を利用することで、電子または正孔を効率よく取り出すことができるというわけです。
具体的には、SiO2の厚さや多結晶シリコンの濃度を調整することで、キャリアの選択性を高めることができます。
キャリア選択性接触の導入により、TOPcon型太陽電池の効率は、従来の太陽電池と比べて向上することが期待されています。
ベストアンサーをいただけましたら今後も貴方の回答に真摯に回答します。
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