研究目的
研究采用铝掺杂氧化锌（ZnO:Al）替代硅异质结（SHJ）太阳能电池后发射极结构前接触中的氧化铟锡（ITO），以实现高效率。
研究成果
氧化锌铝（ZnO:Al）可作为背发射极异质结太阳能电池的前透明导电氧化物层，与氧化铟锡（ITO）相比仅存在极小的效率损失，展现出其作为兼具成本效益和无铟替代材料的潜力。研究发现，ZnO:Al与银栅线之间较高的接触电阻率是限制其性能的主要因素，这为后续优化指明了方向。
研究不足
研究发现，与氧化铟锡（ITO）相比，掺铝氧化锌（ZnO:Al）层与银栅线的接触电阻率更高，这会略微降低太阳能电池的填充因子和整体效率。掺铝氧化锌的光学吸收也略高于氧化铟锡，这可能会影响短路电流密度。
1：实验设计与方法选择：
研究采用脉冲直流磁控溅射系统在玻璃和SHJ太阳能电池上沉积ZnO:Al和ITO层，通过表征这些层的光学和电学性能来比较其表现。
2：样本选择与数据来源：
样本包括在不同氧浓度下沉积的ZnO:Al和ITO层，以及以这些层作为前接触的SHJ太阳能电池。数据通过霍尔测量、四探针测量和光谱测量获得。
3：实验设备与材料清单：
设备包括脉冲直流磁控溅射系统、霍尔测量装置、四探针和光谱测量设备。材料包括低铁钠钙玻璃、ZnO:Al和ITO靶材以及n型Cz-Si晶圆。
4：实验步骤与操作流程：
在受控的氧分压下沉积各层，表征其电学和光学性能后应用于SHJ太阳能电池，随后在标准条件下测试太阳能电池性能。
5：数据分析方法：
数据分析涉及比较ZnO:Al和ITO层的方阻、接触电阻和光学吸收，并评估太阳能电池的性能指标如功率转换效率、填充因子和短路电流密度。
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