Kilde: ise.fraunhofer
Anvendelsen af ladningsbærer-selektive kontakter muliggør realisering af højeste solcelleffektivitet, samtidig med at der opretholdes en potentielt magert proces-sekvens. Med 25,3% for en n-type solcelle med fuld-area charge carrier-selektiv backside-kontakt holder Fraunhofer ISE verdensrekordet for silicium solceller kontaktet på begge sider. n-type silicium giver fordelen af højere tolerance over for urenheder. På grund af den lavere segregationskoefficient sammenlignet med p-type silicium øges variationen i basismodstanden imidlertid. Takket være den endimensionelle strømstrøm af solceller med ladningsbærer-selektive kontakter har basistyrken ikke signifikant indflydelse på celleydelsen. Det blev for første gang demonstreret, at effektiviteter større end 25% kan opnås for basismodstandsdygtighed mellem 1 og 10 Ωcm.
Den ladningsbærer-selektive kontakt TOPCon (tunneloxidpassiveret kontakt), der er udviklet hos Fraunhofer ISE, er baseret på en ultra-tynd tunneloxid i kombination med et tyndt siliciumlag og muliggør fremragende ladningsbærerselektivitet. Ved anvendelse af denne TOPCon-bagside (cellestruktur, figur 1, 20'20 mm 2 ) kunne en effektivitetsgrad på 25,3% (V oc = 718 mV, Js = 42,5 mA / cm2 , FF = 82,8%) opnås på n-type silicium til en solcelle kontaktet på begge sider.
Kvaliteten af siliciumpladen er afgørende for produktionen af højeffektive solceller. På grund af den højere tolerance for urenheder såvel som manglen på lysinduseret nedbrydning (LID) opnås de højeste effektivitetsgrader på n-type silicium (både i laboratoriet og i produktionen). Den nedre segregationskoefficient for n-type silicium sammenlignet med p-type silicium forårsager imidlertid en højere variation i basismodstand under krystalvækst. For solceller med udtalte laterale strukturer (PERC, IBC) kan kun siliciumplader med visse basistyrke og dermed kun en del af hele krystalstangen anvendes. På grund af den endimensionelle strømstrøm i basisen af TOPCon-solcellen har basismodstanden imidlertid ingen signifikant indflydelse på solcellens ydeevne. Vi kunne demonstrere, at dette også kan implementeres i praktiske applikationer for højeste effektivitetsgrad. Vi opnåede effektivitet ≥25% for basismodstand mellem 1 og 10 Ωcm. Åbningsspændinger (V oc )> 715 mV og påfyldningsfaktorer (FF)> 81,5% blev opnået for alle basismodstande.
