第一作者：Xianlin Qu

通讯作者：张永哲，郑坤

第一单位：北京工业大学

内容简介：晶体硅(c-Si)太阳能电池是迄今为止最先Ψ进的光伏技术，其优势包括接近【最佳的带隙，高效率，广为认可的稳定性和广泛可用的原材料等。对于硅异质结太阳能电池而言，要想㊣　实现理想的转换效率，高ω质量晶体硅/氢化非晶硅（c-Si / a-Si:H）界面是必不可∞少的。因此，亟需对界面进◆行原子尺度上的表征和控制。近日，北京工业大学张永哲、郑坤团队合作，采用球差校正︾透射电子显微镜对高效卐硅异质结太阳能电池中c-Si / a-Si:H界面的原子结构进行了研究。在原位退火过程中，实现了对界面处的结构演变在原子尺度上〖的可视化，并观察到了在c-Si和a-Si:H之间的薄外延层中，纳米孪晶的成核和形∴成。这种高密度的嵌入纳米孪晶大大降低了器件的性能。通过引入超薄的本征a-Si:H缓冲层，研究人员制备了具有低密度纳米孪晶的硅异质结太阳能电池，提升了少数载流子的寿命（3.2至4.3 ms），外部复合损失降低了33%，提升了器件的性能，表明抑制嵌入纳米孪晶的策⊙略可以进一步提高硅异质结太阳能电池的转换效率。该研究以“Identification of embedded nanotwins at c-Si/a-Si:H interface limiting the performance of high-efficiency silicon heterojunction solar cells”发表在最新一期的《Nature Energy》上。

硅异质结太阳能电池c-Si / a-Si:H界面结构