氢介导的界面演化框架：AlOx钝化TOPCon太阳能电池紫外诱导多阶段降解与恢复的统一解释

《EES Solar》：Understanding UVID in AlOx -Passivated TOPCon Solar Cells: A Hydrogen-Mediated Device Physics Framework Unifying Multistage Degradation and RecoveryOpen Access

　　紫外诱导降解（UVID）在AlOx钝化的TOPCon太阳能电池中涉及多阶段降解与恢复序列，该序列尚未在统一的机理框架内得到解释。在此，我们开发了一个氢介导的器件物理框架，将氢相关的界面过程与前p?-Si/SiOx/AlOx界面处界面缺陷密度（D_it）和有效固定负电荷（-Q_f^eff）的耦合演化联系起来。在该框架中，H?被视为参与初始紫外降解、紫外后暗态降解、光照恢复、二次暗态降解和热恢复的有效可移动物种。随后，我们采用器件模拟作为一致性检验，以检验所提出的氢介导的D_it和有效-Q_f^eff演化能否解释所报道的TOPCon电池的电学行为和性能演化。在D_it–Q_f^eff–V_oc空间中映射完整的UVID序列，揭示了与不同界面态相关的独特降解和恢复轨迹，并直观地展示了初始性能相似的太阳能电池在UVID后如何演化至显著不同的状态。所得框架为完整的UVID演化序列提供了连贯的解释，并支持氢介导的界面演化作为所观察到的多阶段降解和恢复行为的物理上合理的解释。这项工作还为界面氢在UVID中的作用提供了机理层面的见解，并为设计更稳定的AlOx钝化TOPCon太阳能电池提供了指导。