上海高研院在晶体硅太阳电池研讨中获得发展
近来，中国科学院上海高级研讨院研讨员李东栋、副研讨员鲁林峰等人在ACS Applied Materials & Interfaces上，宣布了题为Interfacial Engineering of Cu2O Passivating Contact for Efficient Crystalline Silicon Solar Cells with an Al2O3 Passivation Layer的研讨成果。
晶体硅与p型Cu2O资料具有低的价带偏移和高的导带偏移，因而，c-Si/Cu2O异质结可对电子进行阻挠，完成空穴的选择性传输。该研讨中，研讨人员以p-Si/Cu2O钝化触摸异质结太阳能电池为研讨目标，发现直接的p-Si/Cu2O触摸将导致一个自发构成的亚化学计量比SiOX夹层。一起，Cu元素也分散到硅外表构成深能级掺杂，削削减量载流子寿数。研讨人员随后在p-Si/Cu2O界面上引进超薄Al2O3层(~1 nm)，它不仅可以起到钝化地道层的效果，并且还按捺了Si/Cu2O界面上的氧化复原反应和Cu分散。结合金的高功函数和银的优异光学特性，根据p-Si/Al2O3/Cu2O/Au/Ag钝化触摸的太阳电池功率转化功率可到达19.71%，为已报导的同类型电池的最高水平。该研讨提醒了p-Si/Cu2O钝化触摸的界面特性和载流子传输机制，为削减其界面缺点和完成载流子的选择性传输供给了有用战略，可作为一种普适的办法在提高异质结电池功率和稳定性方面得到使用，并为其他类型的薄膜太阳电池的研讨供给新思路。
研讨工作取得国家自然科学基金委员会、上海市科委和中科院青年立异促进会等的支撑。
图1.p型Si片上堆积Cu2O和Al2O3/Cu2O叠层薄膜后的(a)少子寿数随注入浓度的联系，以及(b)饱满电流密度(J0S)
图2.p-Si和p-Si/Al2O3衬底上制备Cu2O薄膜的Cu 2p, Cu LMM, Si 2p 以及O 1s的XPS图谱
图3.p-Si和p-Si/Al2O3衬底上制备Cu2O薄膜截面的高分辩透射电子显微镜相片以及相应的能谱分析
图4.(a)p-Si/Al2O3/Cu2O背触摸异质电池示意图，以及不同叠层器材的(b)电流密度-电压(J-V)和(c)外量子功率(EQE)曲线。(d)在不同金属背电极下，体硅和电极的光吸收特性
