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Research on carrier selective contact materials for monocrystalline silicon solar cells

单晶硅太阳能电池载流子选择性接触材料的研究

基本信息

批准号：
17F17723
负责人：
宇佐美徳隆
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

高い透明度と導電性を両立するキャリア選択性材料として酸化チタンに注目し、スパッタリング法および原子層堆積法による薄膜作製と特性評価を実施した。高い導電を得るためにニオブをドーピングした酸化チタン薄膜の作製には、スパッタリング法を用いた。堆積速度、基板温度、ガス流量、成膜時の圧力およびポストアニーリングプロセスの影響についての調査を実施し、最適な条件のもとで、結晶シリコン太陽電池の透明導電膜として十分な透明度と導電性を達成することができた。太陽電池への実装には、界面でのキャリア再結合速度を十分に低くすることが必要とされる。界面のパッシベーション性能については、低いダメージでの成膜が可能である原子層堆積法を用いて調査を実施した。基板温度とポストアニーリング温度を系統的に変化させるとともに、結晶シリコンとの界面に酸化アルミニウム膜を導入し、その効果を調べた。その結果、n型シリコン基板、p型シリコン基板のいずれにおいても実効少数キャリア寿命が2ミリ秒を超える良好な特性を実現することができた。高いパッシベーションを有する膜の上に、さらにニオブをドーピングした酸化チタン膜を堆積させると、成膜時のダメージによりパッシベーション性能が低下することがわかった。このダメージは、ポストアニールにより一部は回復可能であるが、さらなる高性能化が課題である。また太陽電池への実装においては、電極材料とオーミック接触を得るためのプロセス開発が必要である。

High transparency, conductivity, and selectivity of thin films High conductivity, high conductivity, high conductivity The investigation of the influence of deposition speed, substrate temperature, temperature flow rate, pressure and temperature on film formation, optimum conditions, crystallization and conductivity of transparent conductive films for solar cells, etc. Solar cell assembly, interface separation and recombination speed is very low, this is necessary. The film formation is possible by atomic layer deposition method. The temperature of the substrate is adjusted according to the temperature of the substrate. As a result, n-type semiconductor substrates and p-type semiconductor substrates have excellent performance with a small lifetime of 2 seconds. The film is deposited on the top and bottom of the film, and the film is deposited on the bottom and bottom of the film. The film performance is low. The problem of high performance is not solved. It is necessary to develop solar cells in the process of assembly, electrode materials and contact.