世紀(jì)新能源網(wǎng)訊，在晶體硅太陽能電池應(yīng)用中，有效的表面鈍化可以極大地降低光生載流子的復(fù)合速率，從而提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。與此同時，有效的電池限光結(jié)構(gòu)可以提高入射光在電池內(nèi)部的光程，提高電池對入射光的吸收率。通常的方法是晶體硅表面的絨面結(jié)構(gòu)，結(jié)合前表面的氮化硅減反層來實現(xiàn)。對于傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷鋁背場p-Si電池，在電池背表面采用鋁背場結(jié)構(gòu)(Al-BSF)，這種電池由于背表面點復(fù)合速率比較高，電池的效率較低。要進一步提高電池效率，通常需要對p-Si電池背表面實現(xiàn)有效的鈍化，通常可以采用Al2O3作為鈍化層。這一額外的Al2O3鈍化層制作工藝增加了電池的工藝復(fù)雜度，不利于電池成本的縮減。

中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所萬青課題組在晶體硅太陽能電池表面減反及表面鈍化技術(shù)方面取得進展。首先對單晶硅片進行表面絨面制作，經(jīng)過清洗處理后，在絨面表面上沉積Al2O3薄膜，通過調(diào)整Al203薄膜的厚度可以調(diào)整電池表面的反射率。目前獲得的最佳平均反射率僅為2.8%，這一數(shù)值非常接近生產(chǎn)線上的氮化硅覆蓋的絨面結(jié)構(gòu)(STD SiNx)，其平均反射率為~2.9%。與此同時，采用Al2O3作為鈍化層，對p型晶體硅片(P-CZ-Si)進行鈍化處理，并經(jīng)過一定溫度的鈍化激活，硅片的最佳有效少數(shù)載流子壽命由鈍化前的6μs提升到~3 ms，有效表面復(fù)合速率僅為6cm/s。對n型晶體硅片(P-CZ-Si)進行鈍化處理，并經(jīng)過一定溫度的鈍化激活，硅片的最佳有效少數(shù)載流子壽命達到~5 ms，有效表面復(fù)合速率僅為4cm/s。研究結(jié)果表明，Al2O3薄膜兼具優(yōu)異的鈍化性能及優(yōu)異的減反性能，從而能夠在獲得優(yōu)異硅表面鈍化特性的條件下獲得優(yōu)異的電池減反特性，提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率，并有效降低電池的工藝成本，有極強的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。該研究結(jié)果，為探索高效晶體硅電池提供了新的途徑。

該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金(11104288)及寧波市自然科學(xué)基金(2011A610202)等項目的支持。

不同厚度Al2O3減反層沉積后的帶絨面單晶硅片照片及其反射率曲線

在經(jīng)過Al2O3鈍化處理后的p-Si的最佳少子壽命測試結(jié)果

在經(jīng)過Al2O3鈍化處理后的n-Si的最佳少子壽命測試結(jié)果