探索 ZnO:Al 与 SiO2 共溅射用于硅太阳能电池高效电子选择性接触
应用物理
2019-02-08 v1
摘要
近年来，为简化制备工艺并提升效率，人们在开发晶体硅（c-Si）太阳能电池新型电子选择性材料方面投入了大量努力。本研究将 ZnO:Al（AZO）与 SiO2 共溅射以形成具有不同 SiO2 含量的 AZO:SiO2 薄膜。这些沉积于薄本征氢化非晶硅薄膜之上、并以低功函数金属（如 Al 与 Mg）覆盖的纳米级薄膜，被证明可在 c-Si 太阳能电池中有效充当电子选择性接触。一方面，AZO:SiO2 在此类电子选择性接触中起重要作用，其厚度为关键参数，2 nm 厚度表现最佳。另一方面，在 AZO:SiO2 最优厚度下，太阳能电池的开路电压（VOC）对 AZO:SiO2 的功函数或带隙均相对不敏感。而在填充因子（FF）方面，不含 SiO2 的 AZO 为最优选择。通过使用 AZO/Al 作为电子选择性接触，我们成功实现效率 19.5% 的太阳能电池，VOC 超 700 mV、FF 约 75%，这是使用 ZnO 作电子选择性接触的 c-Si 太阳能电池中的最佳结果。此外，本工作暗示高效载流子选择性薄膜可由磁控溅射法制得。
引用
@article{arxiv.1902.02614,
title = {Exploring co-sputtering of ZnO:Al and SiO2 for efficient electron-selective contacts on silicon solar cells},
author = {Sihua Zhong and Monica Morales-Masis and Mathias Mews and Lars Korte and Quentin Jeangros and Weiliang Wu and Mathieu Boccard and Christophe Ballif},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.02614},
year = {2019}
}