隧道复合层提高了串联太阳能电池的效率
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2023-11-17 10:27:29
摘要 中国科学院宁波材料技术与工程研究所叶继春研究员团队与苏州大学研究人员合作，开发出一种用于钙钛矿/隧道氧化物钝化接触的多晶硅隧道复合...
中国科学院宁波材料技术与工程研究所叶继春研究员团队与苏州大学研究人员合作，开发出一种用于钙钛矿/隧道氧化物钝化接触的多晶硅隧道复合层( TOPCon)硅串联太阳能电池(TSC)，实现了出色的效率和高稳定性。
该研究发表在《自然能源》杂志上。
由于其理论上超高的效率和成本优势，钙钛矿/硅TSCs在光伏行业中享有广阔的前景并引起了广泛的关注。此前提高器件效率的努力主要集中在改进顶部子电池上，仍有很大的改进空间。
复合层充当顶部和底部子电池之间的电接触，在进一步提高效率方面发挥着关键作用。
在这项研究中，研究人员开发了一种多晶硅(poly-Si)隧道复合层，该层被纳入钙钛矿/TOPCon硅串联电池中。通过两步退火策略，可以有效抑制硼和磷掺杂剂的扩散，使器件具有优异的钝化和接触性能。
与传统的透明导电氧化物层相比，这种新型隧道复合层在多晶硅(p +)基板上表现出更强的吸附性，并且对上部钙钛矿子电池具有更有效的电荷载流子传输和提取。
这种新开发的串联器件实现了 29.2% 的卓越光电转换效率，这是迄今为止报道的钙钛矿/TOPCon TSC 的最高值之一。此外，该器件在连续最大功率点跟踪500小时后仍能保持85%的初始效率，稳定性高。
研究人员表示，有限元模拟可以进一步深入了解载流子传输和隧道机制。此外，相关分析表明，多晶硅的掺杂浓度影响钙钛矿/硅TSC的性能。
这项研究可能为高效钙钛矿/硅TSC及相关串联器件的进一步开发和产业化提供启示。
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