The mechanisms controlling the degradation of p–i–n perovskite solar cells in reverse bias are identified using various optoelectronic and microstructural characterization techniques.

The measurement of minority carrier bulk lifetimes of Si wafers immersed in HF is known to have an immersion time dependence, which is specially strong for high lifetime wafers and can vary significantly for different surface treatments performed previously. These complications can make the lifetime measurement become difficult to interpret and inaccurate. Therefore, a method for extracting the bulk lifetime from the measured curves of lifetime versus immersion time is suggested. A model of the reaction between Si and HF is considered, consisting in a first-order reaction between Si and HF for polished wafers and two first-order reactions for textured wafers. Experiments on polished and textured p-type Si wafers were conducted with the photoconductance decay technique to test the model proposed and to show that it is more adequate to estimate the bulk lifetime by using the reactions models than to report it as the lifetime measured at a particular immersion time, which is the usual procedure.

RESUMO A passivação das superfícies das células solares de silício é importante para obter alta eficiência, pois reduz a recombinação dos portadores de carga minoritários. O crescimento de SiO2 é a técnica mais efetiva para passivar lâminas de silício cristalino. O objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento e a análise da passivação na face posterior e frontal com diferentes espessuras de SiO2, crescido por oxidação seca. Células solares foram processadas com campo retrodifusor seletivo em lâminas de silício Czochralski, tipo p, grau solar. O emissor frontal foi produzido pela difusão de fósforo e o campo retrodifusor seletivo foi formado pela difusão de boro e alumínio, para possibilitar a passivação também na face posterior. Variou-se a temperatura (Toxi) e o tempo (toxi) de oxidação para formar camadas de SiO2 com diferentes espessuras. Com base em trabalhos anteriores, fixou-se toxi em 7 minutos e variou-se Toxi de 770 °C a 920 °C. A seguir, fixou-se Toxi em 800 °C e variou-se toxi de 2 a 90 minutos. As espessuras das camadas de SiO2 produzidas variaram entre 7 e 80 nm no emissor frontal e entre 1 e 14 nm na face posterior. Para avaliar a passivação, comparou-se a tensão de circuito aberto (Voc) e constatou-se que aumentou até toxi = 45 min e até Toxi = 860 °C. Com base nestes resultados, variou-se o tempo de oxidação para Toxi = 860 °C. A maior Voc, de 604 mV, foi obtida para: a) Toxi = 860 °C e toxi = 30 min e b) Toxi = 800 °C e toxi = 45 min, resultando em uma camada de SiO2 da ordem de 50 - 60 nm e de 10 - 14 nm na face dopada com fósforo e com boro, respectivamente. A maior eficiência alcançada foi de 16,0 %.

The current–voltage (J–V) curves of Al/TiO2/n‐Si structures present an anomalous behavior where the current becomes constant for a reverse bias higher than ≈0.65 V. Here we analyze devices fabricated by spin‐coating of an organometallic precursor and subsequent annealing in an O2 atmosphere. The details of the current saturation phenomenon are interpreted as a consequence of the formation of a depletion region in Si, which limits the voltage drop in the film and truncates the current. The analysis is supported experimentally by capacitance–voltage and photoconductance measurements. It is also shown that the saturation current can be controlled by modifying the film's deposition conditions, changing the barrier for electron injection from Al to TiO2.