高效硅太阳能电池已成为可持续能源生成的关键技术，近年来像TOPCon电池这样的先进架构实现了超过25%的转换效率。TOPCon太阳能电池是一种先进的硅光伏器件，在后接触层结合了超薄二氧化硅（SiOx）层和掺杂的多晶硅（poly-Si）层。这种钝化接触结构减少了载流子复合，同时实现了高效的载流子选择性，从而提高了Voc和整体转换效率。TOPCon设计在后侧采用了超薄二氧化硅层和掺杂多晶硅，提供了出色的表面钝化和载流子选择性。这种配置显著降低了复合损失，使得Voc和FF高于传统电池设计1, 2, 3, 4, 5, 6。尽管性能优异，但TOPCon太阳能电池并非不受在野外条件下长期稳定性下降的影响。其中最严重的问题之一是LeTID，这是一种在电池暴露于70°C至100°C之间的温度下长时间光照时发生的可逆缺陷机制。最初在多晶硅（mc-Si）中报道的LeTID现象，也在包括PERC和TOPCon在内的单晶硅（mono-Si）器件中观察到。该现象的特点是在硅体内暂时形成复合活性缺陷，导致载流子寿命和关键光伏参数（如Voc和Jsc）的可测量下降。LeTID的物理机制仍然是研究的活跃领域。多项研究将这种退化与在光热应力作用下形成的氢相关缺陷复合体联系起来7, 8, 9, 10, 11, 12。
氢通常在表面钝化过程中引入（例如通过SiNx或Al2O3层），并在高温和载流子注入下变得活跃。当氢与杂质或晶格缺陷相互作用时，可能会形成亚稳态复合体，这些复合体作为复合中心，减少少数载流子的寿命并增加饱和电流密度（J0）。LeTID是可逆的，通过高温处理、载流子注入或两者结合的恢复方法可以恢复器件性能13, 14, 15, 16, 17, 18, 19。传统的恢复策略主要依赖于长时间的光照或热退火，虽然有效但耗时较长，不适用于在线制造或现场恢复。通过直流（DC）偏压进行电恢复被提出作为一种有前景的替代方法，通过电注入而非光学方式实现可控且可能更快的恢复。这种方法允许在暗条件下进行缺陷钝化，这对于安装后的维护和工艺集成具有优势。然而，大多数先前的研究集中在PERC电池上，对DC偏压对TOPCon结构恢复动态的影响研究有限。此外，无论是通过载流子注入、电场效应还是热激活驱动的恢复机制途径尚未完全理解，特别是对于n型衬底，其LeTID行为可能与p型衬底不同20, 21, 22, 23, 24, 25。最近的研究研究了具有工程化表面和结特性的硅结构中的光学和电子性质变化。例如，周期性和非周期性纳米结构的p-n结已被证明可以显著改变硅器件在光照下的介电和量子效率响应，突出了纳米尺度几何形状对光伏行为的影响[5]。
另一个常被忽视的关键方面是选择合适的性能指标来评估退化和恢复。虽然参数如FF和Rs（串联电阻）可能会表现出次要变化，但LeTID的主要影响是复合中心的形成，这强烈影响Voc。由于Voc通过其在二极管方程中对J0的依赖性直接与载流子寿命相关，因此它是衡量体复合活性的最可靠指标26, 27, 28。本研究以Voc作为评估LeTID严重程度和恢复的主要指标，同时分析了其他参数，包括Jsc、FF和光谱响应。通过对TOPCon太阳能电池进行系统分析，研究了LeTID退化机制及其后续的电恢复过程。电池在85°C下暴露于1倍太阳光照下15小时以模拟现场相关应力条件，然后通过控制正向和反向直流偏压进行恢复。实验研究重点评估了偏压极性和注入电流对恢复动力学的影响，并在实际操作限制下比较了正向和反向偏压方法的有效性。本研究的结果为TOPCon太阳能电池的基于DC偏压的恢复策略提供了重要见解，对高效光伏模块在现实环境中的可扩展在线实现和可靠性提升具有意义。最近的研究还探讨了从光电二极管和太阳能电池中提取电学和光电参数的稳健方法，提供了互补的方法论和分析框架。例如，已经报道了针对基于硅的探测器和光电器件的先进参数提取技术，重点关注结特性和电阻效应的详细建模29, 30, 31, 32, 33, 34, 35。
