绒面ZnO/Si异质结太阳能电池的初步研究

摘要

以p型单晶硅作为衬底材料,通过化学腐蚀法得到硅绒面表面结构,采用喷雾热解法沉积掺Al的ZnO薄膜于绒面硅上,结合微电子光刻、磁控溅射和真空蒸镀等工艺制作上、下表面电极,于400℃氮气氛围下快速退火合金,得到Ag/Ti/n-ZnO/p-Si/Al异质结太阳能电池。对电池样品进行了原子力显微镜、霍尔效应测试、X射线衍射谱、电流电压特性等分析。得到电池最佳性能为:开路电压Voc=355 mV,短路电流Isc=36 mA,填充因子FF=0.41,电池效率达到5.2%。绒面异质结构有效降低了电池表面的光反射,相对增加了p-n结的有效面积,电池效率得到一定程度的提高。ZnO与Si界面之间SiO2层的存在是目前影响电池效率的主要因素。