现在，使用掺杂工程制备的新式多晶硅薄膜可有用处理TOPCon遇到的以上问题，可是怎么统筹高效的钝化和电学传输功用仍具有挑战性。

  隧穿氧钝化触摸(TOPCon)晶体硅太阳电池被广泛认为是下一代大规模产业化运用的光伏技能，其现在产业化功率已到达25.0%以上(2023年8月数据，因测验办法差异，各家略有不同)；2023年全国累计已建/待建TOPCon电池产能高达1430 GW(8月统计数据)，未来商场开展的潜力宽广。关于PECVD技能道路的TOPCon电池来说，进步其光电转化功率的要点是有用按捺多晶硅易爆膜、下降资料寄生吸收，以及逐渐提高TOPCon钝化功用。现在，使用掺杂工程制备的新式多晶硅薄膜可有用处理TOPCon遇到的以上问题，可是怎么统筹高效的钝化和电学传输功用仍具有挑战性。

  近期，中国科学院宁波资料技能与工程研讨所硅基太阳能及宽禁带半导体团队在叶继春研讨员和曾俞衡研讨员的带领下，在前期TOPCon电池研讨的基础上(Energy Environ. Sci. 2021,14, 6406；Cell Rep. Phys. Sci. 2021,2,1; Sol. RRL: 2021,5, 2100644; 2023,7,2201082; Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2021,223, 110970; 2021 230 111229; 2022,238,111586; 2022,240,111713; 2022,243,111803; 2022,250, 112047; 2023,257,112354; 2023,257,112393)，在高效TOPCon电池范畴获得了新进展。该团队根据新式掺氮多晶硅，提出了双功用多晶硅层结构规划——掺氮多晶硅可供给优异的钝化功用并可以轻松又有用抽取载流子，惯例多晶硅可供给杰出的电学触摸功用并可以有用输运载流子；该规划的使用使得TOPCon结构获得了优异的钝化功用(隐含开路电压iVoc～755 mV, 复合电流J0～0.7 fA/cm2)和触摸功用(触摸电阻率ρc5 mω·cm2)，其选择性因子到达16，如图1。此外，经过钝化和触摸功用提高，试验室概念验证topcon电池(4 cm2)的功率得到了明显提高，到达25.53%，如图2。进一步经过试验和第一性原理核算对掺氮多晶硅的原理性问题进行了探求，如图3。研讨标明，氮原子的掺入有利于保持多晶硅结构的稳定性，有用捕获氢原子以避免其溢出；更多的氢原子可以有用钝化悬挂键，下降界面态密度；此外氮原子还可有用调理多晶硅的光学带隙和topcon的能带结构，使其可以得到更好的光学和电学钝化功用。综上所述，该研讨为高效topcon电池规划，特别是双面触摸和全反面触摸的规划，以及新式多晶硅在产业化上的使用供给学习含义。该研讨得到了国家自然科学基金(61974178、61874177)、宁波市“立异2025”严重工程(2022Z114、2020Z098)、浙江省要点研制项目(2021C01006)等项目的支撑以及浙江大学硅资料国家要点试验室的协助。

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