差動接合光起電力技術を用いたシリコンヘテロ接合太陽電池構造の非接触シート抵抗評価

本研究は、シリコンヘテロ接合（HJT）太陽電池構造のエミッタ側の導電層をシート抵抗（R_sh）測定により特性評価するための差動接合光起電力（diff-JPV）技術の適用について報告する。ホモ接合エミッタ向けに開発されたdiff-JPV測定原理は、HJT太陽電池構造に直接適用でき、エミッタ側の透明導電酸化物（TCO）層のR_shを正確に決定できる。これは非シリコン層およびヘテロ接合へのdiff-JPVの初めての適用である。さらに、このシンプルかつ迅速な測定結果は基板ウェーハの抵抗率に影響されず、最適化された四探針法測定と優れた相関を示す。diff-JPV技術の独自の特徴は、他の非接触技術ではほとんどアクセスできない非常に大きなシート抵抗を持つエミッタ型層さえも特性評価できる能力にある。水素化アモルファスSi層スタックを成膜するPE-CVDプロセス後のウェーハでdiff-JPV測定を行った結果、得られたR_sh値は80～240 kΩ/sq.の範囲にあることが判明した。シート抵抗の基板ドーピングへの依存性は、測定がエミッタアモルファスシリコン層スタック下に形成された反転層に関連していることを示している。このような反転層の高感度な検出と特性評価は他の技術では達成できないため、diff-JPVはヘテロ接合界面のさらなる最適化のための重要な方法となり得る。