低功功能Yb硅化物接触无掺杂硅太阳能电池( Low work function Yb silicide contact for doping-free silicon solar cells )

J Cho HS Radhakrishnan MR Payo M Debucquoy J Poortmans passivating contact electron-selective contact pinning Yb silicide doping-free cells

金属硅化物是一种众所周知的接触层材料，然而，它还没有在无掺杂载流子选择性接触的背景下进行测试。用温和的退火处理沉积一种合适的金属薄膜是一种有趣的替代其他复合材料更复杂的沉积方法。将Yb沉积在I-a-Si：H钝化层上，在低于200℃的低温退火后，在剩余的I-a-Si：H钝化层上形成YbSix。这种接触作为无掺杂电子选择接触是一个有趣的候选。对I-a-Si/YbSix触头的详细研究表明，Yb厚度、I-a-Si：H厚度和硅化退火条件对复合电流密度(J0,metal）和触头电阻率(ρC)有重要影响。I-a-Si：H/YbSix触头的J0较低，金属含量为5fA/cm2,ρC小于0.1Ω.cm。我们还证明了低温硅化可以与接触烧结(160°C/25min)或模块层压(160°C/20min)相结合，这是简化工艺的潜在途径。将优化的I-a-Si：H/YbSix电子接触与MoOx基空穴接触相结合，在无MolYSili掺杂电池（I-a-Si：H/MoOx+I-a-Si：H/YbSix）中，平均效率为16.7%，冠军电池为17.0%。此外，用湿热试验方法（湿度85%，85°C，1000h)对YbSix的接触稳定性进行了评价，证明了MolYSili叠层电池具有良好的热稳定性，电池效率没有任何下降。这是用于低温处理的无掺杂太阳能电池的稳定的硅化物基接触的首次概念验证演示。

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