孙纵横，沈荣宗，石艳斌，周玉荣，周玉琴，刘丰珍

(中国科学院大学材料与光电研究中心&材料科学与光电技术学院，北京 100049)

0 引 言

硅基太阳电池长期占据着光伏市场的主要份额，其中将背接触结构(IBC)和异质结技术(HJS)结合起来的HBC电池取得了26.6%的单结硅基太阳电池效率[1]。然而，HBC电池具有交叉指状结构的背电极，通常需要复杂且高成本的光刻技术来制备，以使同位于电池背面的正负电极错开，并避免电池短路，这限制了HBC电池的大规模商业应用。为了简化这一过程，国内外的许多研究组提出了激光剥蚀[2-3]、金属掩膜[4-6]等方案来替代光刻工艺。其中利用金属掩膜板来制备电池背面电极是一种较为简单的方法，但为了形成交叉指状结构的电极往往需要不同掩膜板的多次对齐，而结合掩膜和气相沉积技术获得的图形边缘比较模糊，使得对齐更加困难。Tomasi等[7]提出了一种隧穿背接触结构(tunnel-IBC)，利用电子传输层和空穴传输层堆叠形成的耗尽区来实现载流子在其中的隧穿，采用这种方案制备的背接触电池仅需一次掩膜板对齐过程，并得到了超过22.5%的电池效率。

HBC电池采用的是非晶硅/晶硅异质结结构，以本征非晶硅(i a-Si∶H)作为钝化层，以掺杂非晶硅(p/n a-Si∶H)作为空穴和电子传输层，这种双层非晶硅结构提供了卓越的钝化效果和载流子选择功能。但掺杂非晶硅的寄生光吸收和功函数可调范围小等问题限制了异质结电池性能的进一步提升，而制备过程中涉及的资本密集型设备(等离子体增强化学气相沉积，PECVD)和有毒易爆气体的使用使得制备成本难以降低。……