Исследование изменений структуры поверхности кремниевых солнечных элементов при потенциал-индуцированной деградации методом атомно-силовой микроскопии

Abstract

Исследована корреляция между потенциально индуцированной деградацией (ПИД) кремниевых солнечных элементов и морфологическими изменениями их поверхности. Методами циклической вольтамперометрии и атомно-силовой микроскопии установлен двухстадийный механизм деградации. Зафиксировано снижение эффективности фотоэлектрического преобразования на (16,2 ± 0,8) % и увеличение шероховатости поверхности в 9,2 раза, обусловленное селективным травлением и накоплением дефектов. Результаты подтверждают, что деградация функциональных характеристик напрямую связана с изменением топографии поверхности, что говорит о необходимости разработки пассивирующих покрытий с барьерными свойствами против миграции ионов для подавления ПИД. The correlation between potential-induced degradation (PID) of silicon solar cells and morphological changes in their surface was investigated. Using cyclic voltammetry and atomic force microscopy (AFM), a two-stage degradation mechanism was identified. A reduction in photoelectric conversion efficiency by (16.2 ± 0.8) % and a 9.2-fold increase in surface roughness were observed, attributed to selective etching and defect accumulation. The results confirm that the degradation of functional characteristics is directly linked to alterations in surface topography, underscoring the necessity of developing passivating coatings with ion migration barrier properties to suppress PID.