替代金属的挑战 从上述讨论可得出结论，Ag的合适替代品有Cu和Al。硅片太阳能电池中用Cu或Al作为指电极存在一系列挑战： 1）抗氧化：Ag在各种温度下是抗氧化的。这保证了接触烧结（一般是750℃）后有低电阻金属指形电极。在这一温度下，Cu氧化成高电阻p型半导电的Cu2O和CuO，而Al部分氧化为绝缘的Al2O3。二者均会显著增加指电极电阻。Cu或Al指电极的烧结也许不得不在无氧环境下进行。 2）阻挡层：Cu和Al二者要求与Si的阻挡层，由于各种不同的原因，Al能与Si直接接触。因为它是Si中的p型杂质，必须避免Al与n型发射极合金化。这似乎可以用阻挡层实现。Cu是恶名昭著的少数载流子杀手，会引起效率的严重损失。TaN一类的阻挡层是半导体工业中常用的，避免Cu与Si直接接触。 3）长期可靠性低：Cu在普通环境条件下会缓慢氧化，产生了对长期可靠性的担忧。要求对水密封和气密封设计更加严格的指标。这方面Al比较好，因为Al的氧化物（Al203）形成高密度保护层，可防止下面的Al进一步氧化。 目前还难以得出结论，在硅片太阳能电池中Cu或Al那一种金属是指电极更好的替代品。尽管如此，仍能对它们各自的优缺点作出分析。Cu的最大优点是电阻率低，这导致与Ag比较的阴影损失很小。它可以电镀，这是保证低成本的工艺解决方案。在小电池上的效率已显示有17.2%，商用尺寸的电池上达18.4%。Cu的主要缺点是要求有阻挡层。Ni和Ti均得到良好的效果。Ni可电镀，但Ti不行。由于Cu的氧化，Cu的长期可靠性是另一个要顾及的问题。此外，若引入电镀，工业应有经验学习曲线。 就Al来说，尽管与n型Si的合金化必须避免，但它能与Si直接接触。因氧化长期远景看低的问题对Al比较好。丝网印刷对Al来说是成熟工艺，原则上它能应用于Al指形电极。Al的主要优点是Si与Al之间的肖特基势垒高度能用工程方法获得低接触电阻，本文将加以讨论。对Cu来说，接触电阻由阻挡层金属确定，其他考虑因素（如Cu扩散性）常常决定阻挡层金属的选择。另一方面，较高电阻率的Al要求较高高宽比的指形电极，对目前的丝网印刷工艺提出挑战。关于Al指形电极的R&D还没有开始。 作为Ag替代品的Al 若能实现高高宽比，作为Ag 指形电极的替代品，Al比Cu更具吸引力。这方面有二个原因。一个是在Al和n型Si间呈现创纪录低的肖特基势垒0.08eV，这确保了低接触电阻。另一个是直至400℃，Al和Si间的界面反应可得到抑制。用价补Si(100)表面可获得这些结果。 价补钝化
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