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　　創(chuàng)紀(jì)錄低的勢壘高度應(yīng)導(dǎo)致Al和n型Si間極低的接觸電阻。輕摻雜與重?fù)诫sSi的接觸電阻分別由下面二式給出：

　　任一情況中，接觸電阻是勢壘高度的指數(shù)函數(shù)。例如，Si中摻雜為1×1019cm-3時(shí)，勢壘高度從0.6到0.4 eV適度地減少0.2eV就使接觸電阻降低4個(gè)數(shù)量級(jí)！這就是降低n型Si上肖特基勢壘能大大減少接觸電阻的原因。低接觸電阻對(duì)接觸面積有限的指形電極是很重要的。它也能緩解由于Al電阻率較高而造成的指形電極電阻增加。更加重要的是，低接觸電阻能在輕摻雜Si上實(shí)現(xiàn)，提供了硅片電池設(shè)計(jì)更多靈活性。

　　在Si（100）表面中止懸空鍵的另一結(jié)果是抑制了表面的化學(xué)活性。這就是抑制Al與Si合金化的機(jī)理，也抑制了無意中Si 的p型摻雜。

　　實(shí)驗(yàn)是通過檢驗(yàn)在Se鈍化Si（100）表面上Ni硅化進(jìn)行的。在二片Si（100）硅片上淀積50nm Ni膜，一片有Se鈍化，另一片沒有Se鈍化。在N2中400-700℃間加熱這些樣品60秒進(jìn)行硅化，用透射電子顯微鏡檢查Ni/Si界面。結(jié)果示于圖3。對(duì)于沒有Se且在400℃下退火的控制樣品，觀察到硅化，結(jié)果在Ni和Si間有二層硅化物堆疊（圖3（a））。這證實(shí)了Foll等人早先對(duì)于Ni硅化的TEM研究。他們的結(jié)論是，二層堆疊分別為Ni2Si和NiSi。500℃退火后，單層NiSi出現(xiàn)在控制樣品的Ni/Si界面（圖3（b））。但是，鈍化樣品的表現(xiàn)完全不同。400℃退火后（圖3（d）），Ni與Se鈍化Si（100）表面間沒有硅化而且界面陡削。500℃退火后，Ni與Se鈍化Si（100）表面間仍然沒有明顯的反應(yīng)（圖3（e））。僅僅在600℃退火后，Ni與Se鈍化Si（100）反應(yīng)形成單層NiSi（圖3（f））。因此，Ni/Se鈍化Si（100）界面的熱穩(wěn)定性是～400℃。

　　上述結(jié)果說明，直到400℃均能防止Al與Si合金化，或直到400℃能抑制n型Si的無意p型摻雜。由于目前Al漿一般在750℃燒結(jié)，需要開發(fā)新的低溫Al漿，用于以低于400℃燒結(jié)溫度的n側(cè)接觸。若p側(cè)Al漿仍然在750℃燒結(jié)，對(duì)于這樣的全Al硅片太陽能電池就必須采用二步燒結(jié)工藝：第一次燒結(jié)在750℃用于p側(cè)接觸，第二次燒結(jié)在400℃用于n側(cè)接觸。二步燒結(jié)工藝似乎比目前的一步燒結(jié)工藝成本較高，不過，這或許是我們?yōu)榱嗽诠杵?span id="thdtrhbldzz3" class='hrefStyle'>太陽能電池中避免用Ag不得不付出的代價(jià)。

　　結(jié)論

　　Si太陽能電池達(dá)到萬億瓦級(jí)規(guī)模的主要瓶頸之一是Ag的稀缺。根據(jù)材料的豐度和電阻率，得出的結(jié)論是，Cu和Al是指形電極Ag的合適替代品。討論了Cu或Al替代Ag的一些挑戰(zhàn)，包括抗氧化、接觸電阻和阻擋層。過去有關(guān)這一課題的大多數(shù)工作集中于Cu，我們提出用價(jià)補(bǔ)鈍化作為Al替代Ag時(shí)碰到的挑戰(zhàn)的解決方案。 得到的初步結(jié)果支持我們的看法，這些結(jié)果包括：Al與Se鈍化n型Si（100）表面間創(chuàng)紀(jì)錄低的0.08eV肖特基勢壘，直至～400℃ Se鈍化Si（100）表面和Ni之間硅化的抑制。用價(jià)補(bǔ)鈍化有可能構(gòu)建全Al接觸硅片太陽能電池，用于低成本萬億瓦規(guī)模的部署。