1.一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，其特征在于，将金属纳米颗粒引入到MoOx薄膜中，形成氧化钼/金属纳米颗粒/氧化钼堆栈结构，并具有表面等离子激元增强的特性。
2.根据权利要求1所述的一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，第一层MoOx薄膜厚度为1-50 nm，第二层MoOx薄膜厚度为1-50 nm。
3.根据权利要求1所述的一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，MoOx薄膜的制备方法为热蒸发、电子束蒸发、磁控溅射、原子层沉积、化学气相沉积、离子镀中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，金属纳米颗粒可以是银纳米颗粒、金纳米颗粒或金-银化合物纳米颗粒结构及其组合。纳米颗粒直径1~500 nm，纳米颗粒的厚度为1-50nm。
5.根据权利要求1所述的一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，金属纳米颗粒的制备方法为物理气相沉积法、化学气相沉积法、热注入法以及多元醇法中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，MAM薄膜具有表面等离子激元增强特性，包括高能表面电场、电学传导特性。
7.根据权利要求1所述的一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，在金属纳米颗粒加入MoOx薄膜形成MAM薄膜后，相比于MoOx薄膜电阻率降低3倍以上，载流子浓度增加3倍以上和实现表面增强拉曼散射的特点。
8.根据权利要求1所述的一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，MAM薄膜的紫外可见吸收光谱相比于MoOx薄膜会产生表面等离子激发共振吸收峰。

技术领域
[0001]本发明属于高效太阳能电池的制备技术、半导体光电器件技术和氧化物薄膜复合材料科学技术领域，具体而言，涉及一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层的结构及制备方法。
背景技术
[0002]太阳能光伏发电是解决我国能源问题的重要途径之一。更便宜、更高效、更环保的光伏器件，将为我国能源转型做出了积极的贡献。载流子传输材料在光伏器件结构中有着举足轻重的地位，其主要作用是高效传输载流子，同时通过建立势垒有效阻挡电荷的反向移动，防止载流子在界面处复合淬灭。参见文献：新时代的中国能源发展 [N]. 2020-12-22；MELSKENS J, VAN DE LOO B W H, MACCO B, et al. Passivating Contacts forCrystalline Silicon Solar Cells: From Concepts and Materials to Prospects[J]. IEEE Journal of Photovoltaics, 2018, 8(2): 373-88.
MoOx薄膜由于其作为载流子选择性接触的功能，正在被研究作为高效太阳电池空穴传输层材料潜在的替代品。MoOx薄膜提供了更具成本效益和更简单的制造工艺，包括热蒸发、原子层沉积和电子束蒸发。与Spiro-OMeTAD、a-Si:H和含氢纳米晶硅等传统的有机及无机传输层材料相比，MoOx不仅就有更加优异的光学带隙及稳定性，同时与昂贵的等离子体增强化学气相沉积相比，其制备方法更加便捷、经济。MoOx薄膜与吸收层相互作用的高功函数导致吸收层中的能带弯曲，产生向上弯曲的势垒。该势垒有效地阻挡电子，同时促进选择性空穴传输。这种机制通过促进载流子的选择性传输，有助于解决太阳电池的效率和性能挑战。参见文献：YANG X, GUO J, ZHANG Y, et al. Hole-selective NiO: Cu contactfor NiO/Si heterojunction solar cells [J]. Journal of Alloys and Compounds,2018, 747: 563-70；XU Z, LIU X, ZHOU J, et al. Atomic-layer-deposited H: MoOxfunction layer as efficient hole selective passivating contact in siliconsolar cells [J]. Materials Today Energy, 2023, 36: 101362；GREINER M T, CHAIL, HELANDER M G, et al. Transition metal oxide work functions: the influenceof cation oxidation state and oxygen vacancies [J]. Advanced FunctionalMaterials, 2012, 22(21): 4557-68.
然而，单一的MoOx薄膜由于其宽禁带的特点，通常是绝缘材料。当其作为空穴传输层应用在太阳电池中，由于其本身电阻较大，导致太阳电池填充因子下降，短路电流较低。因此，单一的MoOx薄膜作为空穴传输层会造成所述电池的性能不能进一步提升和稳定性较差的结果。参见文献:WANG X, DING B, ZHOU Y, et al. Large‐area MoOx/c‐Siheterojunction solar cells with a ICO/Ag back reflector [J]. Progress inPhotovoltaics: Research and Applications, 2024；WU W, BAO J, LIU Z, et al.Multilayer MoOx/Ag/MoOx emitters in dopant-free silicon solar cells [J].Materials Letters, 2017, 189: 86-8.
基于此，本发明提出一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层的结构及制备方法。首先制备第一层MoOx薄膜，随后在第一层MoOx薄膜上制备一层金属纳米颗粒，最后在金属纳米颗粒上制备第二层MoOx薄膜。该方法的采用，使得MAM薄膜保持高功函数的同时，通过金属纳米颗粒的加入提升薄膜整体的导电性，有利于提升载流子选择能力和降低薄膜电阻。
发明内容
[0003]本发明为了解决宽禁带MoOx薄膜作为太阳电池空穴选择性传输层时导电性不足的问题，提出了一种氧化钼/金属纳米颗粒/氧化钼空穴选择性传输层。该多层结构载流子选择性传输层的优势在于保持其高功函数的同时，通过金属纳米颗粒的加入提升了整体的导电性。该发明的主要内容如下：
该发明提出一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，其特征在于将金属纳米颗粒引入到MoOx薄膜中，形成氧化钼/金属纳米颗粒/氧化钼结构，并具有表面等离子激元增强的特性。
[0004]该发明提出的一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，第一层MoOx薄膜厚度为1-50 nm，第二层MoOx薄膜厚度为1-50 nm。
[0005]该发明提出一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，MoOx薄膜的制备方法为热蒸发、电子束蒸发、磁控溅射、原子层沉积、化学气相沉积、离子镀中的一种。
[0006]该发明提出一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，金属纳米颗粒可以是银纳米颗粒、金纳米颗粒或金-银化合物纳米颗粒结构及其组合。纳米颗粒直径1~500 nm，纳米颗粒的厚度为1-50 nm。
[0007]该发明提出一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，金属纳米颗粒的制备方法为物理气相沉积法、化学气相沉积法、热注入法以及多元醇法中的一种。
[0008]该发明提出一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，MAM薄膜具有表面等离子激元增强特性，包括高能表面电场、电学传导特性。
[0009]该发明提出一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，在金属纳米颗粒加入MoOx薄膜形成MAM薄膜后，相比于MoOx薄膜电阻率降低3倍以上，载流子浓度增加3倍以上和实现表面增强拉曼散射的特点。
[0010]该发明提出一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层，MAM薄膜的紫外可见吸收光谱相比于MoOx薄膜会表现出表面等离子激元共振吸收峰。
[0011]本发明的有益效果是：上述氧化钼/金属纳米颗粒/氧化钼的空穴选择性传输层在于保持其高功函数的同时，通过金属纳米颗粒的加入产生表面等离子激元，增加表面电场，产生热电子，使得MoOx薄膜电学性能进一步提升。
附图说明
[0012]图1是MAM薄膜结构示意图。
[0013]图2是MoOx薄膜与MAM薄膜紫外可见吸收对比光谱图。
[0014]图3是MAM薄膜表面增强拉曼散射图。
[0015]图4是MoOx薄膜与MAM薄膜霍尔结果对比。
具体实施方式
[0016]为了使本发明的技术方案和优势更加清楚，以下结合具体实施例，并参照图1对本发明进行进一步的说明。
实施例
[0017]以在玻璃衬底上制备空穴选择性传输层的氧化钼/金属纳米颗粒/氧化钼为例，其中MoOx薄膜、金纳米颗粒均采用热蒸发方法制备。
[0018]将完成清洗的玻璃衬底样品放入热蒸镀腔室中真空蒸镀第一层MoOx薄膜，厚度为4 nm。
[0019]在蒸镀完第一层MoOx薄膜的样品上蒸镀金属纳米颗粒，直径15 nm，厚度2nm。
[0020]将蒸镀完金属纳米颗粒的样品再次蒸镀第二层MoOx薄膜，厚度为5 nm。
[0021]所得的MAM薄膜结构如图1所示，MoOx薄膜与MAM薄膜紫外可见吸收对比光谱图如图2所示，MAM薄膜增强拉曼散射图如图3所示，MoOx薄膜与MAM薄膜霍尔结果对比如表1所示。
[0022]应用结果显示：一种具有表面等离子激元增强的MAM空穴选择性传输层可以实现比MoOx薄膜电阻率降低3倍以上，载流子浓度增加3倍以上和实现增强拉曼散射的特点。
[0023]以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。