用于高效钙钛矿-硅叠层太阳能电池的隧穿复合层

中国科学院(CAS)宁波材料技术和工程研究所(NIMTE)、北京大学(Peking University)深圳研究生院和苏州大学(Soochow University)的研究人员开发了一种用于钙钛矿/隧道氧化物钝化接触(TOPCon)硅叠层太阳能电池(TSCs)的多晶硅隧穿复合层，据报道，该叠层具有出色的效率和高稳定性。

据该团队介绍，之前提高器件效率的努力主要集中在改进顶部子电池上，还有很大的改进空间。复合层作为顶部和底部子电池之间的电接触层，在进一步的效率提升中起着至关重要的作用。在这项研究中，研究人员开发了一种多晶硅(poly-Si)隧穿复合层，该层被整合到钙钛矿/ TOPCon硅叠层电池中。通过两步退火策略，可以有效地抑制硼和磷掺杂剂的扩散，使器件具有优异的钝化和接触性能。

与传统的透明导电氧化物层相比，这种新型隧道复合层在多晶硅(p+)衬底上表现出更强的吸附力，对上钙钛矿亚电池的电荷载流子传输和提取效率更高。

这种新开发的叠层器件实现了 29.2% 的显著光电转换效率，这是迄今为止报道的钙钛矿/TOPCon叠层电池的最高值之一。此外，该器件在连续跟踪最大功率点500小时后仍能保持85% 的初始效率，表明其稳定性很高。

据研究人员称，有限模拟提供了对载流子传输和隧穿机制的进一步了解，此外，相关分析表明，多晶硅的掺杂浓度会影响钙钛矿/硅叠层电池的性能。

本研究可为高效钙钛矿/硅TSCs及相关叠层器件的进一步发展和产业化提供启示。