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CBD法制备的高质量Zn(O,S)薄膜及其在HJT太阳电池中的应用研究

HJT; Zn(O,S); ETL; CBD; 空气退火

基于本征氢化非晶硅的良好钝化，晶硅异质结（HJT）太阳电池已达到26.8%的光电转换效率^[1]。然而在传统的HJT电池中，由于n型非晶硅和晶体硅（c-Si）之间存在着较大的导带带阶，阻碍了光生电子的传输，限制了HJT电池的进一步发展^[2]。因此，选择更合适的电子传输层（ETL）材料替代n型非晶硅对提高器件效率具有重要意义。Zn(O,S)是一种典型的n型半导体材料，具有与晶体硅相匹配的晶格常数，通过调节S/O元素比，可以改变Zn(O,S)导带及价带的位置，从而可以实现与晶体硅的最佳能带匹配，因此被认为是一种理想的电子传输层材料。在本工作中，采用简单的化学浴沉积（CBD）方法，可通过调节反应物的浓度和沉积时间，有效降低反应过程中杂质的生成，从而在20min内快速获得均匀的Zn(O,S)薄膜。在此基础上，采用空气退火处理还可进一步提高Zn(O,S)薄膜的质量，有效降低了Zn(O,S)和晶体硅之间的接触电阻率（45.34 mΩ·cm²），所构建的c-Si/Zn(O,S)异质结太阳电池获得了15.12%的光电转化效率。