磁控溅射法制备NiOx及单面晶硅异质结太阳电池

作者：李银龙; 孙云^*; 杨旭东; 周志强; 刘芳芳; 李锋; 宋登元; 刘玮^*

来源：科学通报, 2021, 66(32): 4197-4204.

DOI：10.1360/TB-2021-0294

• 晶硅异质结太阳电池
• 磁控溅射
• NiOx
• 价带带阶
• 载流子输运
• 界面复合

NiOx为宽带隙p型半导体材料,其能带结构更适于用作c-Si(n)异质结空穴传输层.为了简化问题,本文研究了NiOx与Si构成的单面异质结无背场太阳电池,其结构为Al栅/ITO/NiOx/Si Ox/c-Si(n)/Si Ox/Al.通过研究不同溅射参数下NiOx材料的光学、电学及能带结构,分析NiOx/c-Si异质结的载流子输运及界面复合机制.研究表明异质结价带失调值ΔEV的势垒高度及界面态是影响电池性能的关键因素.结合实验与AFORS-HET软件仿真结果,本研究提出提高器件性能的两个途径:一是降低NiOx/c-Si价带失调值ΔEV及界面态密度;二是提高发射区NiOx受主浓度,增强内建电场.本文为研究新型高效NiOx/c-Si异质结太阳电池提供参考并指出了方向.

• 单位
  天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室; 英利能源(中国)有限公司; 南开大学