本文首次将钴(硅化钴)用作欧姆接触层材料,并以铜(Cu)作为前导电电极,以取代传统的硅太阳能电池丝网印刷Ag前电极。 这是验证
本研究首次尝试将钴(硅化钴)作为接触层材料,以及铜(Cu)作为导电电极,旨在取代传统的硅太阳能电池中使用的丝网印刷银(Ag)前电极。这是对硅太阳能电池生产中欧姆接触层材料和导电电极材料的重新审视和改进。 硅太阳能电池在日常生活中得到广泛应用,随着制造技术的发展,其效率已达到25.6%。然而,如何降低晶体硅太阳能电池的制造成本仍是一个挑战。丝网印刷是制作前侧银电极的传统技术,但银电极存在高接触电阻、高面电阻和严重的阴影损失等问题,这些问题会导致10%-12%的光学损失。此外,银材料价格昂贵。因此,许多研究人员采用光诱导镀铜法(Light-Induced Plating, LIP)来取代丝网印刷技术,并使用铜来替代银作为电极材料。目前,均匀和密集的铜电极已经成功应用于硅太阳能电池。但是,铜原子容易扩散进入硅,并形成复合,这是一个重大的挑战。 欧姆接触层是太阳能电池中的一个重要组成部分,它必须与硅材料形成低电阻的接触。为此,研究者们开发了一种新的欧姆接触材料——硅化钴,以及一种新的电极材料——铜。采用快速热处理(Rapid Temperature Process, RTP)技术,证明了钴和硅可以形成欧姆接触。同时,通过光诱导镀铜法,将钴电镀在多晶硅太阳能电池的衬底上。通过扫描电子显微镜(SEM)对镀层的表面形貌进行了表征,实现了均匀和致密的钴及其硅化物镀层。X射线衍射分析显示,在RTP之后,获得了CoSi2。在没有抗反射层的情况下,使用钴硅化物/铜作为前侧电极制备了一块太阳能电池以作示例。 此项研究的创新之处在于,它不仅提出了一种新的欧姆接触材料——硅化钴,而且还提出了一种新的电极材料——铜,这两种材料都有可能取代现有的昂贵且存在技术缺陷的银材料。硅化钴作为接触层的使用,可能有助于减少电池的接触电阻和提高光电转换效率,而铜的使用则可以在不牺牲性能的前提下降低材料成本。如果这些新材料能够成功应用于商业生产,预计将会显著降低太阳能电池的生产成本,并可能提高它们的市场竞争力。 该研究的另一个关键点是光诱导镀铜法的应用。传统的电镀方法无法在硅材料上形成均匀致密的金属镀层,因此研究人员开发了光诱导镀铜法,该方法能够在硅片上形成均匀致密的铜镀层,为铜电极在硅太阳能电池上的应用打下了基础。然而,光诱导镀铜法的挑战之一是铜原子扩散到硅中可能形成的复合中心,这对电池的性能可能产生负面影响。因此,研究者需要开发出能够有效抑制铜原子扩散的工艺或结构,以确保太阳能电池的长期稳定性和效率。 本研究为未来硅太阳能电池的研发工作提供了新的方向,并为降低太阳能发电的成本提供了可能。同时,它也强调了在新型材料和工艺开发中,实现商业化应用之前需要克服的技术难题。随着技术的进步和材料科学的发展,预期未来硅太阳能电池的制造和性能将不断得到优化和提升。
- 粉丝: 4
- 资源: 927
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助