近期，我院光伏材料与器件团队在国际期刊Applied Surface Science（中科院二区）上发表题为Excellent crystalline silicon surface passivation by transparent conductive Al-doped ZnO ITO stack的论文，报道了以透明导电叠层薄膜为晶硅表面实现优异钝化性能的方法。
表面钝化是实现高效晶硅太阳电池的关键，晶体硅(c-Si)太阳电池常用的表面钝化材料要么电绝缘，要么对太阳光谱不透明，从而造成电损耗或光损耗。因此，现有的技术路线采用局部接触钝化方案，该方案主要依赖介电材料来实现界面态的钝化。随后，为了形成接触并实现载流子的传输，还需通过高温烧结烧穿介电材料。这一过程中，不可避免地引入了高温或激光工艺，进而导致了工艺成本的增加以及其他潜在问题的出现。如果开发一种高透明导电材料作为c-Si太阳电池的钝化层，可以很好地解决上述难题。这种材料不仅能够提供表面的钝化作用，还能提供额外的路径来收集光电流，而不会损害光学性能。透明导电氧化物(TCO)在太阳电池领域得到广泛的应用，但利用TCO膜进行表面钝化则存在较大的挑战。我们团队采用了原子层沉积（ALD）技术来沉积铝掺杂氧化锌（AZO）薄膜，并在其表面通过磁控溅射法制备了ITO薄膜作为覆盖层。以宽带隙材料ZnO为基础，系统地探讨了ALD沉积过程中Al掺杂ZnO薄膜的掺杂比例以及后续的退火温度对薄膜钝化性能的影响，最终实现薄膜的有效少数载流子寿命为2.0 ms，隐含开路电压iVOC为700 mV。此外，还深入研究了AZO/ITO叠层薄膜的光学性能和电学性能，以评估其作为透明导电薄膜的综合表现。通过这一系列的实验和研究，我们期望能够为TCO薄膜的制备和优化提供有价值的参考，进一步推动透明导电薄膜在光电领域的应用和发展。
这篇文章第一作者为我校2021级硕士研究生岳宗毅，通讯作者为钟思华副教授。论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433223025254
