荷兰研究机构AMOLF和德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE) 的研究人员开发出了一种隧道氧化物钝化接触 (TOPCon) 太阳能电池，该电池利用银纳米线 (Ag NW) 网格作为透明电极。
由于其光电和机械特性，银纳米线网络被认为是电池电极氧化铟锡 (ITO) 的有效替代品。该研究的主要作者Esther Alarcon Llado 告诉《光伏》杂志：“我们坚信这些线在薄膜太阳能电池中特别有用，因为光捕获更具挑战性，载流子扩散长度更短。” “TOPCon 电池是一个探测网格透明度的平台。由于发射极的少数载流子扩散长度较长，这种电池类型非常适合用作电活性探测器。”
研究团队利用两种可扩展且低成本的技术——纳米压印光刻和室温光驱动电化学沉积，在太阳能电池上生长出银纳米线网格。后者已普遍用于制造太阳能电池的背面电极，而前者通常用于光子器件和大面积显示器的工业制造。
科学家们用厚度为 300 μm 的双面晶体硅晶片制作了该装置，薄氧化层在 600 C 下生长，并通过低压化学气相沉积 (LPCVD) 沉积在两面。他们还分别在正面和背面掺杂了磷 (P) 和氟化硼 (BF)，并放置了一个通过热蒸发在背面形成银背接触。
研究人员通过研究外部量子效率 (EQE) 来评估电池和 Ag NW 网格的性能，EQE 是太阳能电池收集的电子数量与击中它的光子数量之比。它定义了太阳能电池将光子转换为电流的程度。在传统太阳能电池中，最大 EQE 为 100%，代表从阳光中吸收的每个光子产生和收集一个电子。
分析显示，通过添加银纳米线网格，器件的外量子效率 (EQE) 得到改善，学者们表示，这是网格本身的衍射增加了光路长度的结果。这是金属纳米结构首次在太阳能电池中提供光子增益，这为设计下一代光学和电活性层带来了希望，”他们解释说。
“我们只是比较了导线和性能相似的 ITO 的原材料成本，”Alarcon Llado 在谈到网格生产成本时表示。“我们相信，导线可以通过使用保形光刻和电沉积以可扩展的方式制造，这两种技术都已实现工业化。”她还表示，拟议的 Ag NW 网格也可以用于钙钛矿-硅串联太阳能电池的底部电池，因为它们可以增加光程长度。
《太阳能材料与太阳能电池》杂志发表的一项研究“利用金属纳米线网格前电极增强硅太阳能电池的近红外光捕获”讨论了这种新颖的制造技术。
