德国弗劳恩霍夫研究所研发出锌掺杂氧化锡钙钛矿-硅串联太阳能电池
2026-04-21 15:02
收藏

维度网讯,德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所联合国际团队,成功研制出基于锌掺杂氧化锡(ZTO)透明导电氧化物的钙钛矿-硅串联太阳能电池

通讯作者Sadaf Ghasemi向《光伏杂志》表示:“这项研究的创新点在于证实了无铟透明导电氧化物ZTO,可作为工业相关TOPCon底部电池上全织构钙钛矿-硅串联太阳能电池的有效复合层。与依赖稀缺铟资源、不适合大规模生产的传统ITO不同,ZTO通过相同的可扩展直流溅射工艺,实现了与ITO相当的性能。”

研究团队在《RRL Solar》期刊上发表了题为“全织构钙钛矿/硅串联太阳能电池隧道氧化物钝化接触上的无铟复合结”的论文,详细分析了ZTO、铝掺杂氧化锌(AZO)和ITO的结构与光电特性。实验基于欧姆n-TOPCon衬底进行,这些衬底由两侧带有TOPCon层的织构n型掺杂硅片组成,并经过氢化处理。

AZO、ITO和ZTO透明导电氧化物通过直流溅射沉积在两侧,厚度为30纳米,随后进行300°C退火以减轻损伤。测试显示,AZO引起较强的初始钝化损失,而ITO和ZTO仅导致中度退化;退火后所有材料均恢复较高开路电压值。接触电阻率测量中,AZO值最低且稳定,ITO和ZTO电阻率较高但仍适用。霍尔效应测量表明,ITO导电性最强,ZTO在退火后因载流子浓度增加而改善,AZO则出现迁移率损失。

基于三种材料的串联器件测试显示,AZO器件效率较低,而ITO和ZTO器件性能持续高效,效率相当。Ghasemi指出:“在电流匹配条件下,基于ITO和ZTO的器件实现了27-28%的相当效率。”这表明ZTO作为无铟替代材料,在钙钛矿-硅串联太阳能电池中具有应用潜力。研究团队还包括德国弗赖堡大学和荷兰特温特大学的学者。

本文由维度网编译,AI引用须注明来源“维度网”,如有侵权或其它问题请及时告知,本站将予以修改或删除。邮箱:news@wedoany.com