含氧化钼异质结太阳能电池效率可达23.5%

瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家们使用氧化钼(MoOx)作为晶体硅异质结太阳能电池中空穴的选择性接触,可以使得电池效率达到23.5%。相关研究成果发布在Nano Energy和Science Direct上。

研究人员介绍,由于氧化钼(MoOx)的高工作功能和能带分离作用,已被用作有机、无机和薄膜太阳能电池中的载流子选择层和晶体硅衬底。与氢化的p型非晶硅相比,它在结构化器件中的使用具有更大的透明度。尽管MoOx的优化水平较低,但仍可与传统的接触模式竞争。

太阳能电池图片

研究小组发现,较薄的化合物层可以带来更好的性能,因为细密的接触堆可实现较高的选择性和钝化能力以及良好的货物运输。实验表明,4nm厚的MoOx层和6nm厚的氢化非晶硅本征层((i)a-Si:H),可以获得该系列的最高效率。光致发光图像和高照度下的挥发性有机化合物的测量证明了化合物较薄层的有效性。

EPFL科学家认为,厚度为4nm的MoOx膜足够厚,可以保护氢化非晶硅本征层提供的钝化不受溅射损害,同时保持足够的选择性以去除间隙。

由于使用(i)a-Si:H的结果相当广泛,研究人员加工了4nm厚的MoOx层,其层(i)a-Si:H厚8nm,经核证,电池效率为23.5%,且填充系数相当高,约为82%。研究人员介绍,这一太阳能电池的创纪录效率是在没有任何掩膜或光刻步骤的情况下获得的,并使用了低温丝网镀银方法,产生了约3%的阴影。

据悉,研究人员现在计划进一步减少氧化钼层的厚度。他们认为,在考虑大规模部署这种技术之前,必须研究这些设备的工业可行性和长期稳定性。

 

 

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