维度网讯，华东理工大学（East China University of Science and Technology）的研究人员针对异质结（HJT）太阳电池低银电极的降解机理展开研究，旨在为制造兼具成本竞争力与高效特性的光伏组件提供设计指南。

该团队通讯作者叶晓军（Xiaojun Ye）向《pv magazine》表示，这项研究系统调查了异质结太阳电池中银（Ag）包覆铜（Cu）电极的热老化行为，发现银层与铜层之间的互扩散会导致接触电阻显著增加。研究不仅阐释了潜在的降解机理，还为设计经济高效且可靠的HJT太阳电池组件金属化策略提供了关键指导。

研究基于一个前提：银包覆铜电极的热老化行为，特别是用于商业浆料的薄银壳，其影响尚未被完全了解。为此，科学家重点考察了加速老化条件下的降解过程，将微观结构演变和互扩散现象与电性能及长期可靠性关联起来。

实验中，科研人员使用了由核壳颗粒、亚微米银粉和环氧树脂基体组成的银包覆铜浆料，其中颗粒尺寸为2至4微米，银壳厚度约为70纳米。通过丝网印刷技术，该浆料被印刷到n型单晶硅片上，随后在150摄氏度下干燥，并在195摄氏度下固化。

银包覆铜电极的电性能通过传输线法（TLM）进行评估。分析显示，线电阻（Rline）和接触电阻率（ρc）均随老化时间延长而增加，且对温度有强烈依赖性。此外，接触电阻率对温度的敏感度明显高于线电阻，表明界面降解是导致电性能失效的主要因素。

研究人员利用能量色散X射线光谱（EDS）、聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）和X射线衍射（XRD）等技术确认，降解主要由银与铜的互扩散以及缺陷形成驱动。

研究团队总结认为，电行为由两个竞争过程共同控制：一方面，烧结作用改善了颗粒间接触，暂时增强了电连接；另一方面，银与铜之间的互扩散和缺陷形成逐渐破坏了内部结构。随着老化过程推进，第二个过程占据主导，原先连续的导电网络断裂为孤立且连接不良的路径，迫使电子通过更曲折、不连续的结构传输，最终导致严重的长期电性能退化。

学者强调，理论分析表明，在实际操作条件下，界面扩散和空洞演变是决定长期可靠性的主要因素，因此增强界面稳定性对于提高器件耐久性至关重要。

该研究成果以论文形式发表在《太阳能材料与太阳能电池》（Solar Energy Materials and Solar Cells）上，题为“低银SHJ太阳电池热老化诱导互扩散与可靠性退化”（Thermal aging-induced interdiffusion and reliability degradation in low-silver electrodes for SHJ solar cells）。研究为在HJT技术中实现减银与保障长期组件可靠性的平衡提供了关键见解。

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