西班牙的研究人員開發(fā)了一種基于原子層沉積法沉積的氧化釩薄膜的n型晶體硅太陽能電池。該電池的開路電壓為631mV，短路電流為38.36mAcm-2，填充因子為75.8%。

在研究人員Universit?t大學(xué)Politècnica加泰羅尼亞（UPC）在西班牙有基于氧化釩（V制造的結(jié)晶硅太陽能電池2?5）用作空穴選擇性層膜。

他們的方法的新穎之處在于用原子層沉積(ALD)代替熱蒸發(fā)來沉積薄膜。當(dāng)構(gòu)建V2O5晶體光伏器件的制造工藝達(dá)到工業(yè)規(guī)模時(shí)，前者據(jù)說會(huì)產(chǎn)生潛在的可擴(kuò)展性問題，因?yàn)樗枰砑拥入x子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)鈍化層。

“原子層沉積(ALD)工藝提供了與太陽能電池制造兼容的軟和低溫沉積技術(shù)，并且它允許保形沉積薄膜，與熱蒸發(fā)工藝相比，它對(duì)工業(yè)生產(chǎn)具有更高程度的可擴(kuò)展性，”西班牙組解釋。“此外，氧化釩薄膜在硅襯底上提供的優(yōu)異表面鈍化具有潛在的優(yōu)勢(shì)，可以克服使用非晶硅薄膜作為鈍化夾層的需要，從而消除制造步驟并降低總體成本。”

該太陽能電池由高質(zhì)量的浮區(qū)n型c-Si晶片和4nm厚的V2O5層構(gòu)成。沉積過程在攝氏125度下進(jìn)行，并將釩前體加熱至攝氏58度。70nm厚的氧化銦錫(ITO)薄膜是使用射頻(RF)磁控管濺射沉積的，這是一種高速真空鍍膜技術(shù)，可以沉積多種類型的材料，包括金屬和陶瓷。然后在ITO膜上熱蒸發(fā)200nm厚的銀層。

該太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率為18.6%，開路電壓為631mV，短路電流為38.36mAcm-2，填充因子為75.8%。科學(xué)家們強(qiáng)調(diào)說：“太陽能電池在沒有非晶硅鈍化的情況下實(shí)現(xiàn)了顯著的性能參數(shù)，效率高達(dá)約19%。”“電池制造方面的技術(shù)改進(jìn)，例如更好的ITO層電氣質(zhì)量和/或更厚的銀網(wǎng)格，可以提高電流效率。”

該設(shè)備發(fā)表在MaterialAdvances上發(fā)表的論文《用于晶體硅太陽能電池的釩氧化物薄膜的原子層沉積》中。