德國(guó)ForschungszentrumJuelichGmbH研究中心的科學(xué)家們制造了一種異質(zhì)結(jié)硅太陽(yáng)能電池，其前觸點(diǎn)沒(méi)有透明導(dǎo)電氧化物（TCO）。

TCO是一種既具有透明性又具有導(dǎo)電性的材料，幾十年來(lái)一直用于接觸式晶體硅（c-Si）異質(zhì)結(jié)（SHJ）太陽(yáng)能電池的兩側(cè)，為載流子收集提供橫向傳導(dǎo)?！蔽覀冏罱难芯勘砻?，銀接觸或鋁接觸可能是無(wú)TCOSHJ太陽(yáng)能電池的候選材料，其效率可達(dá)到22%以上。到目前為止，我們還沒(méi)有對(duì)這種類(lèi)型的太陽(yáng)能電池進(jìn)行成本評(píng)估，在概念驗(yàn)證的第一步，我們使用了錫、鋁和銀（Ti/Au/Ag）作為接觸金屬，這些金屬不適合大規(guī)模生產(chǎn)?！?/p>

在發(fā)表在《焦耳》雜志上的研究報(bào)告《高效硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池的透明導(dǎo)電無(wú)氧化物正面接觸》中，德國(guó)小組解釋說(shuō)，TCO確保了足夠的橫向?qū)щ娦?，但它具有良好但并不完美的傳輸性能，?dǎo)致短路電流密度損失。

該電池由一個(gè)電阻率為1.09的摻磷n型直拉硅晶片構(gòu)成?厚度170mm。采用Ti/Au/Ag金屬堆與氫化非晶硅（a-Si:H）層接觸。

TCO被c-Si吸收體的橫向傳導(dǎo)所取代。”沒(méi)有TCO作為緩沖層，直接的金屬/a-Si:H接觸會(huì)降低鈍化質(zhì)量，這可以通過(guò)增加a-Si:H層的厚度來(lái)避免，”學(xué)者們說(shuō)，并補(bǔ)充說(shuō)，這些層是通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)沉積的。

這有助于提高電池兩側(cè)的填充系數(shù)，他們將此歸因于后側(cè)的接觸電阻率降低。他們進(jìn)一步解釋說(shuō)："在直接的金屬/Si:H接觸中觀(guān)察到金屬擴(kuò)散到a-Si:H層。為了抑制金屬擴(kuò)散，在a-Si:H表面進(jìn)行了臭氧氧化，在無(wú)TCO的SHJ太陽(yáng)能電池中產(chǎn)生了更好的開(kāi)路電壓，而沒(méi)有增加接觸電阻率。"

2.0x2.0cm2的電池實(shí)現(xiàn)了超過(guò)22%的效率。"外部量子效率測(cè)量顯示，通過(guò)用氮化硅（SiNx）層替代TCO層，電流有0.99mA/cm2的增益，在這種設(shè)計(jì)中，SHJ太陽(yáng)能電池中對(duì)銦的依賴(lài)得到了放松，同時(shí)可以避免TCO層的透明度和導(dǎo)電性之間的設(shè)計(jì)沖突"。研究人員總結(jié)道。