美国国家可再生能源实验室（NREL）的科学家现在在研究太阳能电池缺陷的缺陷时运用了我们有时会因犯的错误而学到的经久不衰的格言，指出其结果可能会改善性能。
该研究报告了硅太阳能电池中的某些缺陷，这些缺陷最终可能会改善其整体性能。NREL硅光伏组织的首席科学家兼项目负责人Pauls Stradins认为，这一发现与传统观点背道而驰。
``好''缺陷（红叉）的示意图，该缺陷有助于从光吸收剂（n-Si）收集电子并阻塞空穴，从而抑制载流子复合。 NREL硅光电事业部的首席科学家和项目负责人。
深层缺陷经常会妨碍太阳能电池的效率，但是NREL的理论研究表明，具有适当设计的能级的此类缺陷有时会改善载流子从电池中的收集，或者“改善吸收层的表面钝化”。
NREL研究人员进行了模拟，以将杂质添加到太阳能电池中与硅晶片相邻的层中。具体来说，他们在薄的隧道二氧化硅（SiO2）层中形成了缺陷，该层形成了用于载流子收集的“钝化接触”的一部分，并且在硅（Si）电池晶圆旁边的氧化铝（Al2O3）表面钝化层中引入了缺陷。在这两种情况下，确定的特定缺陷都是有益的。
根据NREL的新闻信息，Stratins，刘元月，魏素怀，邓慧雄和罗俊伟的研究“通过引入缺陷抑制载子重组：硅太阳能电池的情况”，出现在《应用物理快报》上。
找到正确的缺陷进行检查
研究人员指出，找到正确的缺陷是他们研究过程的关键。
为了促进通过隧穿SiO2层的载流子收集，缺陷必须具有能级在Si带隙之外但靠近能带边缘之一的能级，以便选择性地收集一种类型的光载流子并阻挡另一种类型的光载流子。相反，对于通过Al2O3进行的Si表面钝化而没有载流子收集，有益的缺陷深于硅的价带下方，并具有永久的负电荷。模拟从与Si晶片相邻的氧化物层中除去了某些原子，并用其他元素中的原子代替了它们，从而产生了“缺陷”。例如，当氧原子被氟原子取代时，会导致缺陷，可能会在堵塞空穴的同时促进电子的收集。
然后根据参考缺陷的能级和电荷状态对其进行分类。人们认为，需要进行更多的研究，以确定哪些缺陷最终将产生最佳结果。
同一作者的最新研究表明，添加氧气可以改善这些半导体的性能。对于太阳能电池和光阳极，工程缺陷可能允许较厚，更坚固的载流子选择性隧穿传输层或防腐蚀层，这些层可能更易于制造。
这项研究由美国能源部SunShot Initiative资助，是佐治亚理工学院，Fraunhofer ISE和NREL联合项目的一部分，目的是开发创纪录效率的硅太阳能电池。SunShot Initiative是一项全国性的合作计划，旨在在十年末之前积极推动创新，以使太阳能与传统能源完全具有成本竞争力。
通过NREL图形
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。