荷兰研究发现新氧化硅纳米涂层可提高异质结太阳能电池效率

日前，荷兰Delft理工大学的一个研究小组宣布，他们使用高度透明的氢化纳米晶氧化硅层，来改善硅异质结器件中触点叠层的光电性能。据说该材料具有出色的导电性能和良好的光学性能，能够提高晶体硅异质结太阳能电池的效率。

Delft小组表示，这新氧化硅层为常用的接触堆叠结构如氢化非晶硅（（i）a-Si：H）提供了替代方案。后者的厚度有限，把它放置在电池向阳侧时，会产生很大的能量损失。科学家们曾经尝试加入更高剂量的物质来解决此类损耗，但他们发现，这会导致缺陷密度增加和载流子收集性能下降。

荷兰科学家声称，当他们将nc-Si：H层应用于载流子的选择性接触时，其在异质结硅电池接触堆中的光电性能得以改善，从而改善了光电参数。

研究人员在发表于《光伏新知》的论文《混合氢化纳米晶体氧化硅层对高效率c-Si异质结太阳能电池所起的作用》中写道：“该材料由嵌入非晶态基质中的小纳米晶体组成，在生长方向上具有确定的各向异性。”物质的各向异性与物体的磁性有关，根据其生长方向不同而不同。

N型具有更高的导电性

Delft小组所生产的实验室级太阳能电池测量值为7.84平方厘米，金属覆盖率为12.5％。研究人员说：“对于N型和P型层来说，当沉积过程中缺少二氧化碳时，可获得高导电性的nc-Si：H层。”

该小组观察到，在实验中，N型nc-SiOx：H层的导电性高于P型替代物。但是，科学家们声称，不管混合的种类是什么，混合的nc-SiOx：H层都具备了可调节光电特性，通常为定制选择性传输、增强电池性能提供了必要的灵活性。

改善填充系数

研究人员补充说，通过在接触叠层上使用界面处理，能够改善电池的填充因子，从而将后结电池效率的65.6％提高到前结器件中的77.9％。

“面积为3.92平方厘米的电池具有4.4％的金属覆盖率，其FF[填充因子]从77.9％提高到79.1％，从75.3％提高到78.6％，因此η从18.4％提高到21.8％，从18.3％提高到22%。通过优化前格栅、提升厚度，并使用更透明的导电氧化物，进一步改善了前结电池和后结电池的性能。”这样，在前结和后结配置中分别实现了21.8％和22％的电池效率。