Källa: ise.fraunhofer
Användningen av laddningsbärare-selektiva kontakter möjliggör realiseringen av högsta effektiviteten hos solcellerna samtidigt som en potentiell lutad processsekvens bevaras. Med 25,3% för en n-typ solcell med full-area laddningsbärare-selektiv baksidaskontakt, håller Fraunhofer ISE världsrekordet för silikonsolceller som kontaktas på båda sidor. n-typ kisel erbjuder fördelen med högre tolerans för föroreningar. På grund av den lägre segregationskoefficienten jämfört med p-typ kisel ökar emellertid variationen i basmotståndet. Tack vare det endimensionella strömflödet av solceller med laddningsbärare-selektiva kontakter påverkar basmotståndet inte signifikant cellprestanda. Det visades för första gången att effektiviteter större än 25% kan uppnås för basmotstånd mellan 1 och 10 Ωcm.
Den laddningsbärande selektiva kontakten TOPCon (tunneloxidpassiverad kontakt), som utvecklats hos Fraunhofer ISE, är baserad på en ultratunn tunnoxid i kombination med ett tunt kiselskikt och möjliggör utmärkt laddningsbärarselektivitet. Med hjälp av denna TOPCon-baksida (cellstruktur, Fig. 1, 20'20 mm 2 ) kunde en rekordgrad av 25,3% (V oc = 718 mV, Js = 42,5 mA / cm2 , FF = 82,8%) uppnås på silikon av n-typ för en solcell som berörs på båda sidor.
Kiselskivans kvalitet är avgörande för framställning av högeffektiva solceller. På grund av den högre toleransen mot föroreningar såväl som bristen på ljusinducerad nedbrytning (LID) uppnås de högsta effektivitetsgraderna på n-typ kisel (både i laboratoriet och i produktionen). Den nedre segregeringskoefficienten av kis av n-typ jämfört med p-typkisel orsakar emellertid en högre variation i basmotståndet under kristalltillväxten. För solceller med uttalade laterala strukturer (PERC, IBC), kan endast kiselplattor med vissa basmotstånd och sålunda endast en del av hela kristallstången användas. På grund av det endimensionella strömflödet i basen av TOPCon-solcellen har dock basmotståndet ingen signifikant inverkan på solcellerprestanda. Vi kunde visa att detta också kan genomföras i praktiska tillämpningar för högsta grad av effektivitet. Vi uppnådde effektivitet ≥25% för basmotstånd mellan 1 och 10 Ωcm. Kretsspänningar (V oc )> 715 mV och fyllnadsfaktorer (FF)> 81,5% uppnåddes för alla basmotstånd.
