研究背景
硅异质结(SHJ)太阳能电池具有高效率的优势，但其长期可靠性受钠离子(Na)及其与其他离子的相互作用影响。现有研究对钠离子诱导降解的机制，特别是不同阴离子（如碳酸氢根、氯离子和硝酸根）的作用，尚未完全阐明。本研究旨在通过加速湿热测试和多种表征技术，揭示不同含钠盐对SHJ电池降解的影响机制，以期提高SHJ电池的长期可靠性。
实验方法
研究人员使用工业化的n型硅异质结太阳能电池，在其正面或背面涂覆0.031 mol/L的上述三种盐溶液，然后进行85℃，85%相对湿度的加速湿热测试。测试期间，他们对太阳能电池的电性能（功率转换效率、短路电流密度、开路电压、填充因子、串联电阻）进行了监测，并使用多种技术（光致发光成像、传输长度法、扫描电子显微镜、能量色散谱、X射线光电子能谱）分析了电池的微观结构和元素组成变化。
结果与讨论
电性能变化: 在20小时DH85测试后，对照组的PCE保持稳定，而处理组则表现出不同程度的降解。NaHCO₃处理组的降解最为严重，正面和背面处理的电池PCE分别下降了约80%和41%，主要是因为Voc显著下降和Rs急剧增加。NaCl处理组的降解程度较轻，PCE下降约10-14%，Rs也有一定程度的增加，主要体现在背面。NaNO₃处理组的PCE下降仅约2-3%，电性能基本保持稳定。Jsc的变化趋势与PCE类似，但Voc和Rs的变化在不同处理组中表现出更显著的差异。
光致发光(PL)成像: PL图像显示，NaHCO₃处理组的PL强度显著下降，表明复合率大幅增加，这与电性能测试结果一致。NaCl处理组的PL强度变化相对较小，主要体现在背面。NaNO₃处理组的PL强度与对照组相似。Rs成像结果与I-V测试的Rs变化趋势基本一致，但存在一些差异，这可能是由于接触结构、测量技术和工具限制等因素造成的。
传输长度法(TLM)和指电阻(RFL)测量: TLM结果显示，NaHCO₃处理组的接触电阻率(ρc)显著增加，而薄层电阻(Rsheet)变化相对较小，这表明NaHCO₃主要影响的是金属-TCO接触。RFL测量结果显示，不同处理组的指电阻变化较小，表明银电极的整体导电性变化不大，Rs的增加主要源于接触电阻的增加。
表面形貌和元素分析(SEM-EDS): SEM图像显示，NaHCO₃处理组的表面出现不均匀的纹理，EDS分析显示Si、Na和C元素的分布与这些区域相关，表明NaHCO₃与TCO和硅层发生了反应。NaCl和NaNO₃处理组的表面形貌与对照组相似，Na元素主要以沉淀物的形式存在。元素比例分析进一步证实了NaHCO₃处理组中Si元素比例的增加。
X射线光电子能谱(XPS)分析: XPS分析结果显示，NaHCO₃处理组的O1s谱中，晶格氧(O-In)的比例降低，而氧缺陷和羟基的比例增加，表明TCO层结构遭到破坏。NaCl处理组的O1s谱与对照组相似，而NaNO₃处理组也未显示显著变化。这些结果与电性能测试和SEM-EDS结果相符，进一步证实了NaHCO₃对TCO层的腐蚀作用。
接触失效分析(FIB-SEM): FIB-SEM结果显示，NaCl处理组的银电极中出现银颗粒的团聚和再结晶现象，以及Ag和ITO界面空隙的增多，这与NaCl诱导的Ag颗粒溶解和再结晶机制相符。NaHCO₃处理组的接触失效可能主要源于TCO和μc-Si层的降解。
研究结论
不同含钠盐对硅异质结太阳能电池的降解途径不同，这取决于阴离子种类。NaHCO₃通过化学反应导致表面复合增加，而NaCl则主要影响银电极的完整性。NaNO₃则几乎没有降解作用。这项研究强调了阴离子的作用，并为改进硅异质结太阳能电池的长期可靠性提供了宝贵的见解。研究结果也说明需要优化加速测试方法来更准确地评估组件的长期可靠性。
图文解析
图1：实验流程图这部分流程图应该展示了实验的步骤，包括：SHJ太阳能电池样品的制备，三种盐溶液（NaHCO₃、NaCl、NaNO₃）的制备和涂覆，加速湿热(DH85)测试，以及各种后续的表征分析（I-V测试，PL成像，TLM，SEM-EDS，XPS等）。流程图应该用方框和箭头清晰地展示各个步骤的顺序和相互关系。
图2： 这组图展示了在不同时间段的DH85测试中，各实验组（对照组，NaHCO₃正面/背面处理组，NaCl正面/背面处理组，NaNO₃正面/背面处理组）的电性能参数随时间的变化。
(a):展示了实验批次中冠军电池的I-V曲线，提供了基线电性能数据。
(b)-(f):分别显示了PCE、Jsc、Voc、FF和Rs相对于初始值的相对变化百分比随DH85测试时间的变化曲线。这些曲线直观地展现了不同盐处理对太阳能电池电性能的影响程度和时间依赖性。预期结果是：对照组变化平缓；NaHCO₃处理组下降最快、幅度最大；NaCl处理组下降较慢、幅度中等；NaNO₃处理组变化最小，几乎保持平稳。图中可能还包含误差棒，以显示数据的不确定性。
图3： 这组图主要用光致发光(PL)成像和Rs成像来表征电池的复合情况和电阻分布。
(a):展示了不同处理组在0h、1h和20h DH85测试后的PL图像以及PL强度随时间的相对变化。预期结果：NaHCO₃处理组PL强度下降最快、幅度最大，显示出明显的均匀性下降；NaCl处理组变化较小，可能主要体现在背面；NaNO₃处理组与对照组类似，保持稳定。
(b):展示了不同处理组在0h、1h和20h DH85测试后的Rs图像以及Rs随时间的相对变化。预期结果：NaHCO₃处理组Rs上升最快、幅度最大，可能集中在汇流条附近；NaCl处理组Rs上升较慢，幅度中等，背面可能高于正面；NaNO₃处理组与对照组类似，保持稳定。图中可能由于成像分辨率或其他原因，Rs图像在某些区域显示模糊。
(c)-(e):分别展示了前表面在2h DH85测试后的薄层电阻(Rsheet)、接触电阻率(ρc)和指电阻(RFL)的数据分布。预期结果：NaHCO₃处理组ρc增加显著；Rsheet变化相对较小，但标准差可能较大；NaNO₃处理组和对照组变化较小；RFL各组差别不大。
图4： 这组图使用SEM和EDS对不同处理组在20h DH85测试后的电池表面形貌和元素分布进行表征。
(a):显示了不同处理组的顶部SEM图像。预期结果：NaHCO₃处理组表面出现不均匀的纹理；其他处理组表面相对光滑，与对照组相似。
(b):显示了典型EDS谱图，用于确认元素的存在。
(c):显示了Si、C和Na元素的EDS映射图，直观展示了元素在表面的分布。预期结果：NaHCO₃处理组中，Si、Na和C元素的分布不均匀，彼此关联；其他处理组中，Na元素主要集中在局部区域。
(d):显示了不同处理组中Si与TCO金属元素的原子比例。预期结果：NaHCO₃处理组Si比例显著高于其他组。
图5： 这张图使用XPS分析了不同处理组在20h DH85测试后TCO层的化学状态。
(a):展示了O1s谱图，区分了晶格氧(O-In)、氧缺陷(O-deficient)和羟基(O-H)。
(b):展示了不同峰面积的比例。预期结果：NaHCO₃处理组晶格氧比例降低，氧缺陷比例增加；其他处理组变化较小。
(c):展示了不同处理组中Si、O和In的相对原子比例。预期结果：NaHCO₃处理组可能显示出Si比例的相对增加。
图6： 这组图使用FIB-SEM对不同处理组在20h DH85测试后的银电极的微观结构进行表征。
(a)-(d):显示了不同处理组银指的整体结构。
(e)-(h):显示了不同处理组银/硅界面的微观结构。预期结果：NaCl处理组显示出银颗粒的团聚和再结晶，以及界面空隙的增多；NaHCO₃处理组可能显示出界面结构的破坏；其他处理组与对照组相似。
(i):提出NaCl导致SHJ银电极降解的机制模型图解。
(j):展示NaCl处理后银电极失效的示例图。
