基于隧穿氧化物钝化接触的高效晶体硅太阳电池的研究现状与展望*

任程超 周佳凯 张博宇 刘璋赵颖 张晓丹 侯国付†

1) (南开大学光电子薄膜器件与技术研究所, 天津 300350)

2) (天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室, 天津 300350)

3) (薄膜光电子技术教育部工程研究中心, 天津 300350)

4) (天津市中欧太阳能光伏发电技术联合研究中心, 天津 300350)

在当今的光伏市场, 晶体硅电池占据超过九成的份额, 并且被认为在未来将依旧占据主导地位.在高效晶硅电池中, 隧穿氧化物钝化接触太阳电池(tunnel oxide passivated contact solar cell, TOPCon)因其优异的表面钝化效果以及与传统产线兼容性好的优势而受到持续关注.该电池最显著的特征是其高质量的超薄氧化硅和重掺杂多晶硅的叠层结构, 对全背表面实现了高效钝化, 同时载流子选择性地被收集, 具有制备工艺简单、使用 N 型硅片无光致衰减问题和与传统高温烧结技术相兼容等优点.本文首先介绍了隧穿氧化物钝化接触太阳电池的基本结构和基本原理, 然后对现有超薄氧化硅层和重掺杂多晶硅层的制备方式进行了对比, 最后在分析研究现状基础上指出了该电池未来的研究方向.

1 引 言

太阳能作为一种可持续的再生能源已经逐渐成为人类使用的能源中的重要组成部分.而利用太阳能发电的太阳电池中, 晶硅电池的光伏市场占有率达到90%左右, 而到目前为止, 单晶硅太阳电池又是晶硅电池中的领跑者, 其效率一直处于单结太阳电池效率的领先水平, 目前最高效率已达到26.6%[1−3].单晶硅是制备高效太阳电池的……