Computer simulation of planar bifacial TOPCon solar cells by using Quokka 3 software

Physical Sciences and Technology, 2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.26577/phst20251229
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study presents a comprehensive simulation-based analysis of bifacial Tunnel Oxide Passivated Contact (TOPCon) solar cells using the Quokka 3 software. It investigates the impact of different antireflection coatings and rear albedo variations on device performance. One of the main findings is the significant improvement in optical and electrical properties after applying MgF2 antireflection coating on top of the cell. Structures with the addition of MgF2 achieved low, uniform reflectance and increased light absorption across the full solar spectrum. Compared to structures without MgF2, those with the coating exhibited superior external quantum efficiency (EQE) and reduced reflected photocurrent density (JR) with the value of 3.38 mA/cm2. Additionally, simulations revealed that increasing rear albedo values improved short-circuit current density (Jsc) and power conversion efficiency (PCE). The highest PCE of 27.37% and Jsc of 45.07 mA/cm2 was obtained from a structure combining MgF2 and a rear albedo of 0.3 Voc in this case was equal to 0.74V. These results confirm that optimizing both antireflection coatings and rear-side illumination can significantly improve the efficiency of bifacial TOPCon solar cells, offering a viable pathway for enhanced photovoltaic (PV) performance.