掺(Ga, Si)银铝浆对n型TOPCon太阳能电池电性能的影响

银铝浆是新一代太阳能电池(n型TOPCon)的关键材料,但其金属化后在Si发射极表面形成很大且很深的“银铝尖钉”,尖钉易击穿p-n结造成短路,成为限制其应用的瓶颈。引入Si、Ga元素对银铝浆进行优化,分别制备了掺Si和掺Ga,Si的银铝浆,研究其对金属化区域暗态饱和电流密度J0.metal、欧姆接触电阻Rc的影响机制。结果表明:掺入少量Si后,金属化区域未见明显“银铝尖钉”,说明掺Si后抑制了在浆料金属化时出现“银铝尖钉”的现象,对p-n结损伤较小,J0.metal下降,开路电压Voc上升,但是Rc增大。再掺入Ga组分后“银铝尖钉”明显变浅,数量变多,Rc下降,弥补了掺Si银铝浆欧姆接触差的弊端,有较高的电池转换效率;用扩散浓度测试仪(ECV)对发射极表层进行元素浓度分析,发现Ga分布于表层0~50 nm处,有利于改善欧姆接触。研究了Ga、Si的掺入量对银铝浆电性能的影响,电池转换效率最高达到24.68%,太阳能电池效率提升0.55%。