“深层”缺陷可提升硅电池效率

根据NREL首席研究员Paul Stradins，作为美国能源部SunShot计划资助的研究项目的一部分，昨天发布在《应用物理快报》(Applied Physics Letters)上的研究结果与传统观点相违背。

通常认为硅太阳能电池中所谓的深层缺陷是不好的，因为其会重组电荷载流子，从而降低设备效率。

但是NREL研究发现，刻意设计的性能缺陷实际上可以增强电池载流子收集，改善吸收层的表面钝化。

NREL团队在实验室超级计算机进行了一系列模拟实验，为太阳能电池硅片相邻的层添加缺陷。具体来讲，他们在形成载流子收集钝化接触一部分的薄二氧化硅层，以及硅电池硅片相邻的氧化铝表面钝化层引入缺陷。

这两种情况下，特定能级的缺陷被认为是有益的，增强电池多数载流子的传输，排斥少数载流子，这可以提高整体效率。

NREL模拟实验从硅片相邻的氧化层除去某些原子，用一个不同元素的原子替换，从而创造出虚拟的“缺陷”。例如，当氧原子被氟原子替换时，就产生了一个缺陷，其可能潜在促进电子收集。

NREL表示，发现正确 “缺陷”是进程的关键，需要进一步研究来确定哪些缺陷将产生最好结果。

该计划是NREL、弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)和佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)根据SunShot联合开展的研究工作的一部分，旨在开发效率创纪录的太阳能电池。

SunShot的总体目标是支持有助于降低太阳能成本的创新。