【摘 要】
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时代的发展,能源消耗越来越快,开发新的能源是永恒不变的话题。晶体硅太阳能电池具有成熟的制备工艺,同时稳定性好,有着良好的性价比。近年来,无掺杂材料如过渡金属氧化物、碱金属化合物、有机半导体小分子等材料越来越受到科研人员的青睐。这些材料能够利用热蒸发,溅射沉积,原子层沉积,溶液加工的方法制备薄膜,同时这些分子不仅能够与晶体硅形成异质结,而且在太阳电池中能够作为电子或者空穴选择性接触层。成本低的同时工
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时代的发展,能源消耗越来越快,开发新的能源是永恒不变的话题。晶体硅太阳能电池具有成熟的制备工艺,同时稳定性好,有着良好的性价比。近年来,无掺杂材料如过渡金属氧化物、碱金属化合物、有机半导体小分子等材料越来越受到科研人员的青睐。这些材料能够利用热蒸发,溅射沉积,原子层沉积,溶液加工的方法制备薄膜,同时这些分子不仅能够与晶体硅形成异质结,而且在太阳电池中能够作为电子或者空穴选择性接触层。成本低的同时工艺也相对简单。本文从过渡金属氧化物材料出发,制备高效太阳电池,研究电池的光电性能,论文的主要工作包括:（1）使用热蒸发工艺制备氧化钨（WOx）薄膜,在n型晶体硅背面接触形成异质结太阳电池。改变不同的背接触电极,探究对电池性能的影响,证实了WOx/Ag结构能够有效的提高电池的性能,获得了15.1%的效率。电池的J-V-T测试表明,载流子的传输在低压时为少子隧穿,在高压时为多子热发射。使用Sun-Voc测试表明改善电池的串联电阻效应能够进一步将其效率可提高至17.2%。变温测试表明n型晶体硅/WOx/Ag结构优异的温度系数,相比传统的晶体硅电池,受温度的影响明显降低为,其光电转换的温度系数为-0.35%/K。传统的电池性能受温度的影响降低22%。（2）采用扩散磷（P）掺杂在P型晶体硅表面制备扩散层,使用热蒸发工艺在P型硅背面制备WOx薄膜作为空穴选择型接触层,获得了16.5%的光电转换效率。同时对比了不同金属电极对电池的影响,WOx/Ag背接触能够获得较低的接触电阻率为30 mΩ·cm~2,且其短路电流密度达到了37.36 m A/cm~2,表明了WOx的作为载流子选择性钝化接触层的潜力。同时,通过改变WOx的厚度来实现对P型晶硅电池性能的改善,当厚度为10nm时电池的效率达到了17.1%,且其串联电阻仅为1.73Ω·cm~2。
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