晶体硅太阳电池的BaF<sub>x</sub>电子选择性接触研究

狄翀; 李文昊; 陈静伟; 丁阳; 韦德远; 许颖

doi:doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0284

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晶体硅太阳电池的BaF_x电子选择性接触研究

更新时间：2025-12-02

- 晶体硅太阳电池的BaF_x电子选择性接触研究
- 晶体硅太阳电池的BaF_x电子选择性接触研究
- 太阳能学报 2025年46卷第6期页码：245-250
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  河北省重点研发计划（20314305D）;国家自然科学基金青年基金（61704045）
- DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0284
  中图分类号： TM615
- 网络出版：2025-07-07，
  
  纸质出版：2025
- 稿件说明：
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狄翀, 李文昊, 陈静伟, 等. 晶体硅太阳电池的BaF_x电子选择性接触研究[J]. 太阳能学报, 2025,46(6):245-250.

狄翀, 李文昊, 陈静伟, et al. 晶体硅太阳电池的BaF_x电子选择性接触研究[J]. 2025, 46(6): 245-250.
狄翀, 李文昊, 陈静伟, 等. 晶体硅太阳电池的BaF_x电子选择性接触研究[J]. 太阳能学报, 2025,46(6):245-250. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0284.

狄翀, 李文昊, 陈静伟, et al. 晶体硅太阳电池的BaF_x电子选择性接触研究[J]. 2025, 46(6): 245-250. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0284.

摘要

研究一种利用电子束蒸发方法制备的超薄氟化钡（BaFx）薄膜的材料特性

并将其应用为晶体硅异质结电池的新颖的、输运电子而阻挡空穴的免掺杂选择性接触传输材料。紫外光电子能谱测试表明BaFx/Al界面的功函数为2.55 eV

低于铝本身的功函数（4.26 eV）

可实现对电子的选择性传输功能。加入BaFx导致Al电极和晶体硅之间形成欧姆接触

并实现23.98 mΩ·cm2的低接触电阻率。将此异质结构作为轻掺杂n型单晶硅太阳电池的免掺杂整背面欧姆接触

使电池的填充因子和短路电流密度都有所提升

并最终实现电池的绝对能量转换效率2.53%的提升。

Abstract

The material properties of an ultrathin barium fluoride （BaF） thin film prepared by electron beam evaporation method are investigated and applied as a novel

undoped selective contact transport material for crystalline silicon heterojunction batteries that transport electrons while blocking holes. Ultraviolet photoelectron spectroscopy （UPS） tests show that the BaF/Al interface has a work function of 2.55 eV

which is lower than that of aluminum itself （4.26 eV）

enabling a selective transport function for electrons. The addition of BaF leads to the formation of an ohmic contact between the aluminum electrodes and the crystalline silicon

and achieving a low contact resistivity of 23.98 mΩ·cm. The use of this heterostructure as a doping-free whole backside ohmic contact for lightly doped n-type monocrystalline silicon solar cells leads to an increase in both the cell's fill factor and short-circuit current density

and ultimately achieves an increase in the cell's absolute energy conversion efficiency of 2.53%.

关键词

Keywords

references

WANG G Y, YUE Z Y, LIU W Z, et al.Perovskite-based electron-selective contacts for silicon solar cells[J]. Solar RRL, 2022, 6(10): 2200581.

ALLEN T G, BULLOCK J, YANG X B, et al.Passivating contacts for crystalline silicon solar cells[J]. Nature energy, 2019, 4: 914-928.

GAO P Q, YANG Z H, HE J, et al.Dopant-free and carrier-selective heterocontacts for silicon solar cells: recent advances and perspectives[J]. Advanced science, 2017, 5(3): 1700547.

MELSKENS J, VAN DE LOO B W H, MACCO B, et al. Passivating contacts for crystalline silicon solar cells: from concepts and materials to prospects[J]. IEEE journal of photovoltaics, 2018, 8(2): 373-388.

BULLOCK J, ZHENG P T, JEANGROS Q, et al.Lithium fluoride based electron contacts for high efficiency n-type crystalline silicon solar cells[J]. Advanced energy materials, 2016, 6(14): 1600241.

WAN Y M, SAMUNDSETT C, BULLOCK J, et al.Magnesium fluoride electron-selective contacts for crystalline silicon solar cells[J]. ACS applied materials & interfaces, 2016, 8(23): 14671-14677.

WANG Z L, YANG Y, ZHANG L F, et al.Modulation-doped ZnO as high performance electron-selective layer for efficient silicon heterojunction solar cells[J]. Nano energy, 2018, 54: 99-105.

WAN Y M, SAMUNDSETT C, YAN D, et al.A magnesium/amorphous silicon passivating contact for n-type crystalline silicon solar cells[J]. ACS applied materials & interfaces, 2016, 109(11): 113901.

ALLEN T G, BULLOCK J, ZHENG P T, et al.Calcium contacts to n-type crystalline silicon solar cells[J]. Progress in photovoltaics: research and applications, 2017, 25(7): 636-644.

BULLOCK J, HETTICK M, GEISSBÜHLER J, et al. Efficient silicon solar cells with dopant-free asymmetric heterocontacts[J]. Nature energy, 2016, 1(3): 15031.

PERKİTEL İ, ALTUNTAS İ, DEMİR İ. The effect of Si (111) substrate surface cleaning on growth rate and crystal quality of MOVPE grown AlN[J]. Gazi University journal of science, 2022, 35(1): 281-291.

WANG W X, CAI L, MENG L X, et al.Cerous fluoride dopant-free electron-selective contact for crystalline silicon solar cells[J]. Physica status solidi (RRL)-rapid research letters, 2021, 15(12): 2100135.

WANG W, CAI L, MENG L, et al.Stable dopant-free electron-selective contact for silicon solar cells[J]. ACS applied energy materials, 2023, 6(21): 11234-11241.

陈筑, 徐林. 晶体硅太阳电池接触电阻测量方法[J]. 太阳能学报, 2014, 35(5): 750-755.

王梦笑, 王光红, 赵雷, 等. 用于晶硅异质结太阳电池的透明导电薄膜研究进展[J]. 太阳能学报, 2023, 44(11): 16-22.

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DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0284

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