研究目的
通过提高能量转换效率和降低成本,展示全室温工艺制备的高效薄膜/晶体硅异质结太阳能电池。
研究成果
该研究通过分别在电池正面和背面构建MgF2/ITO/超薄Ni/VOx与Al/超薄BaOx的架构,展示了全室温沉积工艺制备的c-Si太阳能电池,其效率达到17.25%。这种功能性薄膜多层结构通过调节能带弯曲和表面复合速率,有效促进了正负极接触处的电荷传输。
研究不足
观察到光伏响应可维持至100°C,但在150°C以上可能会下降。效率损失的主要原因是填充因子(FF)退化,这可能源于VOx与ITO之间的相互扩散行为,导致串联电阻增加。
1:实验设计与方法选择
该研究采用全室温沉积工艺制备c-Si太阳能电池,通过在电池正背面堆叠功能性薄膜多层膜形成非对称异质结。
2:样品选择与数据来源
样品制备流程包括硅片清洗制绒,随后分别在背面沉积BaOx/Al多层膜、正面沉积ITO/Ni/VOx多层膜。
3:实验设备与材料清单
所用设备与材料包括:采用热蒸发法沉积BaOx/Al、磁控溅射法沉积ITO,其余薄膜采用热蒸镀工艺,MgF2作为减反射层。
4:实验步骤与操作流程
完成硅片清洗制绒后,先在背面沉积BaOx/Al,再在正面依次沉积VOx和插入超薄Ni膜的ITO,最后制备银栅电极及MgF2减反射涂层。
5:数据分析方法
通过电流-电压(J-V)曲线、外量子效率(EQE)等电学性能测试对太阳能电池进行表征分析。
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ITO
Used as a transparent conductive oxide layer on the front side of the solar cell.
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Ni
Inserted as an ultrathin film between ITO and VOx to improve built-in voltage and reduce contact resistance.
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VOx
Used as a hole-selective contact material on the front side of the solar cell.
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BaOx
Inserted between Al and n-Si on the rear side to improve electron transfer and reduce surface recombination loss.
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Al
Used as a rear contact material.
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MgF2
Used as an antireflection layer to minimize light reflectance.
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