维度网讯，新南威尔士大学（UNSW）与中国光伏制造商天合光能（Trina Solar）的研究人员，通过双极性铝接触工程策略、专用铝浆和优化烧结条件，设计了一种不含银的硅隧穿氧化层钝化背接触（TBC）电池。

通讯作者宋宁向pv magazine介绍，研究在n型和p型多晶硅/SiOx钝化接触上展示了丝网印刷铝接触的应用，为开发无银背接触太阳能电池提供了一条潜在路径。团队还发现铝在n型和p型多晶硅上的表现差异显著，为接触形成和未来优化提供了新见解。从行业角度看，减少银消耗对大规模光伏制造日益重要，而铝可能成为高效背接触电池的一种低成本替代材料。

研究团队使用了一种非烧穿型（nFT）Al-Si浆料，该浆料含有工程化Al-Si合金和改进的玻璃熔料体系，旨在抑制界面处过度的Al-Si合金化，避免形成深而大的Al-p⁺区域。这种方法有助于在实现低接触电阻的同时，保持多晶硅/SiOx接触的优异钝化质量。

为评估该技术在TBC结构中的适用性，研究人员制备了模拟工业级n型和p型多晶硅/SiOx钝化接触的对称寿命样品。样品由重掺杂磷或硼的多晶硅层、顶部薄SiOx和AlOx/SiNx叠层组成。样品被分为两组：一组用于提取接触参数如复合电流密度，另一组用于研究接触形成机制。

表征过程采用了一系列综合技术，包括光学显微镜、拉曼光谱、光致发光成像和传输线法测量接触电阻。扫描电子显微镜和原子力显微镜用于检查接触形态和界面特征，电化学电容-电压曲线则提供掺杂深度信息。通过Quokka 3进行的数值模拟评估了电池效率潜力，并支撑了器件层面的影响分析。

模拟结果显示，257 nm飞秒紫外激光可选择性地去除氧化铝-氮化硅（AlOx/SiNx）叠层介电层，用于形成局部接触，而不会损坏下方的多晶硅/SiOx钝化层。随后，使用厚n型和p型多晶硅层并在700°C下优化烧结，评估了具有局部铝接触的无银TBC太阳能电池。该烧结条件能产生低接触电阻率和接触复合。

界面分析显示出强烈的极性依赖性，n型多晶硅表现出有限的刻蚀。专用Al-Si浆料能缓和整体反应动力学，但由于缺乏反向掺杂屏障，p型界面仍更具反应性，因此烧结优化对于避免钝化损失尤为关键。

器件模拟证实了该技术的可行性，但也指出接触复合较高带来的局限性。电池效率从银基电池的26.8%下降到铝基器件的25.9%。科学家们表示，铝/多晶硅界面处相对较高的复合损失是工业应用的关键挑战，在铝接触被视为银的可行替代品之前，需大幅降低接触复合电流密度。同时实现n型和p型接触的低接触电阻率并降低复合，对于缩小效率差距至关重要。

该新型电池设计发表在《太阳能材料与太阳能电池》（Solar Energy Materials and Solar Cells）期刊上，论文题为“迈向无银背接触硅太阳能电池：多晶硅/SiOx钝化接触上的双极性丝网印刷铝接触”。研究团队计划未来改进浆料工程，并引入界面阻挡层。

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