具有选择性发射极和基于多晶硅钝化接触的高效n型硅PERT双面太阳能电池

摘要： 双面晶体硅（c-Si）太阳能电池因其正面高效率和背面额外发电增益而备受关注。本文展示了一种具有正面选择性发射极（SE）和基于多晶硅（poly-Si）钝化接触的n型钝化发射极背面全扩散（n-PERT）双面c-Si太阳能电池。SE通过基于正面硼扩散p+发射极的激光掺杂工艺形成。由成本效益高的硝酸氧化法制备的约1.5纳米厚纳米层SiOx和磷掺杂多晶硅组成的poly-Si钝化接触，展现出优异的钝化效果，实现了高开路电压。我们成功制备了大尺寸（156×156 mm2）n-PERT双面太阳能电池，最高效率达21.15%，同时具有优异的40.40 mA/cm2短路电流密度。理论计算进一步表明：若界面缺陷态密度从1×101? cm?2/eV降低一个数量级，SiOx纳米层最佳厚度将从1.5 nm增至1.8 nm；通过优化功能材料和界面层参数，电池效率可提升至24.64%，开路电压超过0.720 V。本研究表明，由于工艺与现有生产线兼容，低成本高效n-PERT双面c-Si电池的产业化具有可行性。