新技术解决铜电镀太阳能电池的磨损衰减问题

背景

为了降低太阳能面板的成本，科学家们一直在尝试用铜来替代硅异质结（HJT）太阳能电池中昂贵的银。然而，在制造过程中通过丝网印刷涂抹光刻胶时，会随着数千次的印刷导致效率逐渐下降，从而降低商业生产中的转化效率。

细节与发现

据研究人员称，传统的银浆印刷使用的是带有小开口和厚乳胶层的网版，因此网格很少直接接触晶圆。相比之下，光刻胶的应用使用的是完全开放的网版，会在每次印刷时直接撞击晶圆表面。通过共聚焦显微镜，研究团队发现，网版节点的磨损会增加机械应力，从而破坏下方脆弱的钝化层。

解决方案与影响

为了解决这个问题，研究团队在网版上测试了一种乳胶缓冲层。最佳的4.7%覆盖率成功阻止了网版与晶圆之间的直接接触。这使得在经过10,000次印刷循环后，少数载流子寿命衰减降低至仅0.41%，为提高铜电镀太阳能电池的制造可靠性提供了一条切实可行的途径。