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烧结隧道氧化物钝化接触对晶体硅太阳能电池接触电阻率的贡献
摘要： 本文研究了硅太阳能电池p型钝化接触的接触电阻率。我们的接触结构与烧结工艺兼容，该快速退火过程类似于太阳能电池制造中丝网印刷金属化烧结所用的工艺。研究发现，短时烧结过程会使掺杂层结晶，并使活性硼掺杂剂在选定烧结温度下达到溶解度浓度。接触电阻率对载流子密度和温度的依赖关系表明，空穴传输是晶圆表面氧化物隧穿效应与金属化肖特基势垒热电子场发射效应共同作用的结果。在理想烧结条件下，我们测得隐含开路电压高达720 mV，接触电阻率低至15 m·Ω·cm2。
关键词： 硅太阳能电池，钝化接触，接触电阻率
更新于2025-09-16 10:30:52
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钝化载流子选择性硅薄膜在多种高效丝网印刷异质结太阳能电池中的多功能性
摘要： 氢化非晶硅薄膜为两种接触电极提供了最先进的表面钝化效果和所需的载流子选择性，是硅异质结（SHJ）太阳能电池的关键组件。通过对标准前后接触（FBC）n型电池的这些层进行深度优化，在电池前驱体上实现了高表面钝化水平——浮区（FZ）硅片少数载流子寿命超过18毫秒，直拉法（Cz）硅片达到11毫秒。将完全相同的层应用于更廉价且商业化的Cz p型硅片时，同样获得了优异的钝化质量（寿命也超过10毫秒）。采用高阻抗Cz p型硅锭全长晶圆制备的大面积工业双面FBC SHJ电池，效率达到22.5%-23%，显著高于该类衬底先前报道的结果，且与n型电池相当。大面积单面器件（>220 cm2）最佳效率为：Cz p型23.6%、Cz n型24.4%，与实验室小尺寸电池（4 cm2）认证结果相近（FZ p型23.76%、FZ n型24.21%）。值得注意的是，p型材料取得这些成果时无需对参考n型电池工艺进行专门调整。此外，采用相同钝化层的中等尺寸（25 cm2）叉指背接触SHJ电池已获得25%认证效率。这些结果展示了SHJ技术适用于各类高效丝网印刷太阳能电池配置的灵活性，并指明了提升其在全球光伏市场竞争力的可行路径。
关键词： 太阳能电池、异质结、非晶硅、钝化接触、晶体硅
更新于2025-09-12 10:27:22
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对于零、一或两个极性——POLO结如何最适合集成到工业硅太阳能电池中？
摘要： 我们系统研究了在p型工业硅太阳能电池中采用氧化硅上多晶硅（POLO）结或相关结结构相较于钝化发射极和背面电池（PERC）基准技术的优势。评估涵盖三个方面：(a) 具有POLO结的代表性结构在无POLO（=PERC+）、单极性和双极性情况下的模拟效率潜力；(b) 其可能的精简工艺流程；(c) 主要构建?？榈氖笛榻峁Ｐ试鲆娣治霰砻?，POLO仅抑制单极性接触复合相较于PERC+仅带来0.23%绝对值至0.41%绝对值的适度效率提升，因剩余复合路径仍然存在。该问题在包含双极性POLO结（POLO2）的结构中得到解决——我们为此提出了精简工艺流程，并通过实验验证了其最重要构建?？?。然而两个实验挑战（对准公差与p+多晶硅丝网印刷金属化）至今尚未解决，导致"实际"POLO2电池效率低于理想情况。因此作为中间步骤，我们研发了单极性POLO结的POLO IBC电池。该结构规避了POLO2的上述挑战，可在精简工艺流程中实现，且相较于PERC具有1.59%绝对值的效率优势——因其不仅抑制了接触复合，还以n+ POLO结完全替代了整个磷发射极。
关键词： POLO、钝化接触、太阳能电池发展、效率潜力、多晶硅
更新于2025-09-12 10:27:22
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AIP会议录 [美国物理联合会出版社第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- 摩洛哥非斯（2019年3月25-27日）] 第15届聚光光伏系统国际会议（CPV-15）- 背面n型多晶硅钝化接触的吸收损耗特性研究
摘要： 由多晶硅（poly-Si）和薄氧化硅（SiOx）层构成的钝化接触可显著降低硅太阳能电池的复合损耗。然而，由于多晶硅的寄生吸收，这些增益会伴随短路电流密度（Jsc）的损失。即使仅在背面采用钝化接触，特别是重掺杂多晶硅中的自由载流子吸收（FCA），仍可能导致显著的Jsc损失。本研究通过分析红外（IR）波段的前向反射光谱，将这些损失表征为多晶硅厚度（tpoly）的函数。实验对比了两组具有不同n型全区域多晶硅钝化接触的样品与采用磷（P）扩散背面?。˙SF）的参考样品。两组样品相对于参考样品的Jsc损失（ΔJsc）分别为每100纳米多晶硅厚度0.10 mA/cm2和0.42 mA/cm2。通过霍尔测量发现，该差异源于第二组样品多晶硅层中的自由载流子浓度（ND,act）是第一组的三倍以上。另一方面，寿命测量显示仅重掺杂多晶硅样品实现了优异的钝化效果，其隐含开路电压（iVoc）高达736 mV，而第一组样品的iVoc为683 mV，这表明吸收损耗与钝化质量之间存在权衡关系。
关键词： 红外反射率、钝化接触、太阳能电池、吸收损耗、多晶硅
更新于2025-09-12 10:27:22
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硅异质结太阳能电池金属氧化物基接触的热稳定性改进
摘要： 金属氧化物是制备无掺杂硅太阳能电池时用作载流子选择性接触的有趣材料。特别是MoOx和TiOx已分别成功用作硅太阳能电池中的空穴和电子选择性接触。然而，在此类接触中实现良好的热稳定性至关重要。在我们的工作中，我们将基于i-a-Si:H/MoOx的空穴接触与具有i-a-Si:H/TiOx/低功函数金属(ATOM)的电子接触相结合，制备了无掺杂电池，称为MolyATOM电池。我们发现，在沉积TiOx之前对i-a-Si:H进行退火(在N2中300°C退火20分钟)(即预TiOx退火)时，ATOM接触的热稳定性得到了提高，这使i-a-Si:H中的氢含量降低了约27%rel，从而减少了与H相关的ATOM接触特性退化。此外，还发现减少TiOx顶部低功函数金属的厚度可增强ATOM接触的热稳定性。通过这些改进，MolyATOM电池效率提高了3.5%abs，最高效率达到17.6%。此外，上述预TiOx退火后，电池显示出更好的热稳定性，这一点通过电池级的退火测试以及组件级的湿热测试得到了证实。本研究的见解可用于定制其他基于金属氧化物的电子或空穴接触。
关键词： 无掺杂电池，钝化接触，氧化钼，热稳定性，氧化钛，退火
更新于2025-09-11 14:15:04
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晶体硅太阳能电池透明钝化接触的优化
摘要： 研究并优化了一种用于晶体硅(c-Si)太阳能电池的高透明前接触层系统。该接触系统由湿化学法生长的硅隧道氧化层、通过热丝化学气相沉积(HWCVD)制备的氢化微晶碳化硅[SiO2/μc-SiC:H(n)]以及溅射沉积的掺铟氧化锡组成。由于仅采用极高带隙材料，该系统比现有非晶(a-Si:H)或多晶硅接触层具有更优异的太阳光透过性。通过研究μc-SiC:H(n)的电导率及热丝灯丝温度对接触性能的影响，发现通过提高掺杂浓度和晶粒尺寸，μc-SiC:H(n)电导率可提升12个数量级至最大值0.9 S/cm。这种电导率优化显著降低了接触电阻率。将该SiO2/μc-SiC:H(n)透明钝化前接触层应用于具有a-Si:H/c-Si异质结背接触的晶体硅太阳能电池后，实现了21.6%的最高转换效率和39.6 mA/cm2的短路电流密度。与采用a-Si:H/c-Si异质结前接触的参考电池相比，所有器件在短波区域均表现出更优异的量子效率。此外，这些透明钝化接触层无需任何后处理工艺（如成膜气体退火或高温再结晶）。
关键词： 太阳能电池、隧穿效应、硅、碳化硅、透明钝化接触（TPC）、选择性接触、光伏电池、钝化接触
更新于2025-09-11 14:15:04
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采用卷对卷PECVD工艺制备的丝网印刷烧结背面钝化接触技术，使大面积单多晶电池效率接近23%
摘要： 我们展示了一种n型双面太阳能电池，其背面采用SiOx/n+：多晶硅钝化接触界面（“单多晶”电池），其中界面氧化层和n+：多晶硅层是通过工业在线等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备制备的。在工业带式烧结炉中烧结后，在1倍太阳光照条件下，我们实现了卓越的钝化质量，暗饱和电流密度（J0）值约为3 fA/cm2，隐含开路电压（iVoc）达到730 mV。通过一种可轻松适应大规模生产的简单太阳能电池工艺流程，使用商用烧穿金属浆料，在大面积丝网印刷的直拉法硅（Cz-Si）太阳能电池上实现了22.8%的峰值电池效率，电池开路电压（Voc）为696 mV。
关键词： 硅片、丝网印刷、工业流程、钝化接触、工业烧结、等离子体增强化学气相沉积（PECVD）、太阳能电池、大面积
更新于2025-09-04 15:30:14