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薄膜太陽電池のデバイス解析ツール
デバイスモデリング(modeling)の特徴を、APSYSを用いて各物理モデル(physical models)や量子トンネリング(quantum tunneling)について紹介。a-Si, muC-Si, a-SiGeとITO/ZnOを使ってa-Siに対するモデルと材料の吸収特性(material absorption property)を説明。a-Si PIN太陽電池のモデリング結果として、二重接合(dual junction) muC-Si/a-Siと三重接合(triple junction) a-Si/a-SiGe/a-SiGeタンデム型(tandem cells)太陽電池を計算例を紹介。クロスライトの2D/3D光線追跡(ray tracing)とFDTDモジュールを併用することで、APSYSでSi基板の薄膜太陽電池を効率的に設計・解析が可能。
多接合太陽電池のデバイス解析ツール
化合物半導体の単接合(single-junction)と多接合(multi-junction)太陽電池の2D/3Dシミュレーションの実施例を紹介。非局在(Non Non-local)トンネル接合モデル(tunnel tunnel-junction model)を実験によって較正。太陽光スペクトラム(solar spectrum)をバイアスに用いて外部量子効率(external quantum efficiency)を解析。I-V特性、Isc、Vocと量子効率はモデリングと実験結果が一致。複数太陽光(multi-sun)のモデリング結果から、最適な太陽数はコンタクトパッドの間隔によって変わり、異なる直列抵抗の効果が示された。
レーザ照射コンタクト太陽電池のデバイス解析ツール
クロスライトのプロセスシミュレーターCSupremとデバイスシミュレータAPSYSを併用したレーザ照射コンタクト(Laser fired contact)のプロセスを例示。最終的にLFC(Laser fired contact)を構造に持つRCC(rear-contacted cells)デバイスをAPSYSに取込み、太陽電池性能のモデリングが成功。LFCを持つRCCデバイスの妥当な性能を示した。結果から、実際のレーザパルス照射を議論、Al原子が溶融したSi中へ拡散する可能性を示唆。クロスライトのCSupremとAPSYSでLFCを持つ太陽電池の2D/3Dモデリングが可能。
