1368
2019-09-05
近日，中国科学院上海高等研究院联合晋能清洁能源科技股份公司，在新型金属氧化物/硅异质结太阳电池研究中取得进展，相关结果以Interfacial Behavior and Stability Analysis of p-Type Crystalline Silicon Solar Cells Based on Hole-Selective MoOX/Metal Contacts 为题发表在Advanced Materials 子刊Solar RRL 上（DOI: 10.1002/solr.201900274）。
光生载流子的空间有效分离和收集是晶体硅以及其他类型光伏器件的核心问题之一。在晶体硅表面形成载流子选择性接触层，允许一种载流子通过，而对另一种载流子起阻挡作用。相对传统的扩散掺杂技术，选择性接触层可以减缓重掺杂带来的不利因素（如俄歇复合、带宽变窄）。基于载流子选择性接触原理，非晶硅／晶体硅异质结（Heterojunction with Intrinsic Thin layer，HJT）电池已实现规模化生产。上海高研院研发团队与晋能清洁能源科技股份公司联合开发的HJT产业技术已在6英寸电池片上获得24.7%的效率。然而，HJT电池还面临着如热稳定性差、寄生光学吸收等问题。
着眼于此，上海高研院研究员李东栋、副研究员殷敏及项目研发团队在p型晶体硅背面构筑了Si/MoOX/Al（x<3）异质结全背接触电池（图1a），系统论证了MoOX的空穴传输性能、钝化性能及界面稳定性。考虑到金属Ag和Cu在长波长有更高的反射率，进一步构建了p-Si/MoOX/Ag和p-Si/MoOX/Cu电池，分别得到了18.74%和17.61%的转换效率，高于p-Si/MoOX/Al电池的16.36%。p-Si/MoOX/Ag电池的大面积电池（246.21 cm2）效率亦达18.49%（图1b)。
文章通过仔细研究Si/MoOX/金属界面演化，揭示了电池效率衰减的原因。Si/MoOX极易发生氧化还原反应，在薄膜沉积过程中即形成SiOX过渡层；MoOX/金属界面则发生氧化还原反应（Al电极）（图1c）或金属原子的扩散（Ag、Cu电极）。这些界面变化使得MoOX的电子态升高、功函数降低，影响其对空穴的选择性传输。该工作指出了选择合适的MoOx临近层材料及界面精细调控对于提升MoOX基异质结电池稳定性的重要性。
文章的第一作者是上海高研院博士曹双迎。该工作受到国家自然科学基金委员会、上海市科委和中科院青年创新促进会等的资助。
版权与免责声明：
（1） 凡本网注明"来源：颗粒在线"的所有作品，版权均属于颗粒在线，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品，应在授权范围内使用，并注明"来源：颗粒在线"。违反上述声明者，本网将追究相关法律责任。
（2）本网凡注明"来源：xxx（非颗粒在线）"的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。
（3）如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
