面向高效低成本太阳电池的透明导电氧化物薄膜

韩灿^1*，刘志斌¹，高仲钰¹，谭雄辉¹，张勇²，余仲²，高平奇¹

¹中山大学材料学院，中山大学太阳能系统研究所

²深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司

E-mail: hanc3@mail.sysu.edu.cn

报告摘要

聚焦高效低成本太阳电池所需的高性能透明导电氧化物（TCO）薄膜开发问题，探讨分析效率持续提升和成本持续降低的可能路径。分为三个方面：（1）从厚度减薄角度，进一步降低TCO自由载流子寄生吸收损失。通过反应等离子体沉积（RPD）工艺调控，在14 nm厚度下，实现108 cm² V⁻¹ s⁻¹的迁移率水平，并应用于硅异质结太阳电池器件制备。在不损失电池电学性能的条件下，结合双减反层的应用，实现较优的光学响应；（2）从降本角度，探讨靶材降铟途径。通过(ZnO)₃·In₂O₃靶材设计，实现铟原子量减半的锌掺杂氧化铟（IZO）薄膜的制备，100 nm厚度薄膜的迁移率和载流子浓度为31 cm²V^-1s^-1 和 3.37×10²⁰ cm^-3。该薄膜通过1000h湿热测试后性能稳定，且与n型硅薄膜具有优良的接触性能；（3）从TCO材料无铟化角度，通过掺杂和工艺调控，在100 nm厚度下实现36 cm² V⁻¹ s⁻¹的迁移率水平。

关键词：太阳电池；透明导电氧化物（TCO）；降铟；无铟TCO