太阳能电池的喷墨打印局部化n+和p+聚Si消极接触器的特征:比较和见解
Jiali Wang1, Thien Truong1, Sivacarendran Balendhran2
1School of Engineering, The Australian National University, Canberra 2600, Australian Capital Territory, Australia.
ACS applied materials & interfaces
|April 29, 2025
概括
喷墨打印使得太阳能电池被动接触器的精确,局部的兴奋剂. 这种方法实现了增强的表面被动化,并解决了用于提高太阳能电池效率的意外兴奋剂挑战.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 对高效率的太阳能电池来说,被动化接触非常重要.
- 局部化兴奋剂为先进的太阳能电池架构提供了优势,比如数字间的后接触.
- 喷墨印刷为材料沉积提供了一种无面具,精确的方法.
研究的目的:
- 使用喷墨打印制造和表征局部和多晶 (poly-Si) /SiO2被动化接触物.
- 通过单个回火步骤研究p+和n+聚Si/SiO2线的同时形成.
- 分析兴奋剂的一致性,表面被动化和意外的兴奋剂效应.
主要方法:
- 无面膜喷墨印刷液体补充剂油墨.
- 在950°C的单阶段化,同时形成p+和n+线.
- 光学显微镜,微光发光 (μPL) 地图,动态二次离子质谱 (SIMS) 和电化学电容电压 (ECV) 测量.
主要成果:
- 实现了精确定义的多线,其特征低至60μm.
- μPL证实了印刷区域的增强表面被动化.
- SIMS和ECV量化了兴奋剂度,揭示了尖的线条特征.
- 观察到未打印区域的意外兴奋剂和交叉兴奋剂,通过保护性SiO2层减轻.
- 气相传输,而不是横向扩散,被确定为意外兴奋剂的来源.
结论:
- 喷墨印刷是一种可行的技术,用于制造局部聚Si/SiO2无源化接触.
- 同时的p + 和 n + 兴奋剂可以在单个 anneal 中实现.
- 缓解意外兴奋剂的策略,如保护层,是有效的.
- 这项研究提供了优化喷墨打印的见解,用于跨数字的反接触太阳能电池.
