> 85% Indium-Reduktion für hocheffiziente SHJ-Solarzellen
Aluminiumdotiertes Zinkoxid (AZO) ist seit langem als vielversprechende, kostengünstige Alternative zu herkömmlichen, teuren Indium-dotierten Zinnoxiden (ITO) auf Silizium-Heterojunction (SHJ)-Solarzellen bekannt. Der niedrige Füllfaktor (FF) der auf AZO basierenden SHJ-Solarzelle schränkt jedoch die Performance des Bauelements stark ein und gibt Anlass zu Bedenken hinsichtlich seines kommerziellen Potenzials. Hier stellen wir einen ITO/AZO/ITO-Stapel als Frontkontakt auf einer SHJ-Zelle mit Back-Junction vor und lösen damit gleichzeitig drei Probleme wie Sputterschäden, schlechte Kontakte und geringe Leitfähigkeit, die bei reinen Front-AZO-Bauelementen auftreten. Darüber hinaus wird der Mechanismus, der der überlegenen Leistung des ITO/AZO/ITO-Stapels zugrunde liegt, durch die Analyse der Phase, der Lebensdauer und der elektrischen Eigenschaften dargelegt, gefolgt von einer Quokka3-Simulation des vertikalen und lateralen Ladungsträgertransports. Dann wird die erfolgreiche direkte Verwendung von reinem AZO auf der Rückseite der SHJ-Zelle demonstriert, allerdings mit einem geringen Anstieg des gesamten Serienwiderstands (Rs). Schließlich wird ein Spitzenwirkungsgrad von 23,8% mit >85% Indium-Reduktion auf einer Zelle der Größe M2+ durch die Verwendung von ITO/AZO/ITO auf der n-Seite und reinem AZO auf der p-Seite erreicht, was einen hohen durchschnittlichen Wirkungsgrad (η ∼ 23,6%) nahe dem von vollständig ITO-basierten Referenzen (η ∼ 23,7%) zeigt. Diese Ergebnisse bieten einen vielversprechenden Weg zur Herstellung von SHJ-Zellen mit niedrigem Indiumgehalt und hohem Wirkungsgrad, die kommerzielles Potenzial haben.
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