Kilde: ise.fraunhofer
Bruken av ladningsbærer-selektive kontakter muliggjør realisering av høyeste solcelleffektivitet, samtidig som en potensiell magert prosess-sekvens opprettholdes. Med 25,3% for en n-type solcelle med full-area ladetransportør-selektiv baksidekontakt holder Fraunhofer ISE verdensrekordet for silisium solceller kontaktet på begge sider. N-type silisium har fordelen av høyere toleranse for urenheter. På grunn av den lavere segregasjonskoeffisienten sammenlignet med p-type silisium, øker variasjonen i basismotstanden imidlertid. Takket være den endimensjonale strømmen av solceller med ladningsbærer-selektive kontakter, påvirker basestyrken ikke signifikant celleytelsen. Det ble demonstrert for første gang at effektivitet større enn 25% kan oppnås for basismotstand mellom 1 og 10 Ωcm.
Den ladningsbærer-selektiv kontakt topcon (tunnel oksyd-passivert kontakt) utviklet ved Fraunhofer ISE er basert på en ultratynn tunnel oksyd i kombinasjon med et tynt silisiumsjikt og gjør det mulig utmerket ladningsbærer selektivitet. Ved hjelp av denne topcon bakside (cellestruktur, fig. 1, 20'20 mm 2), en opptegnelse virkningsgrad på 25,3% (V oc = 718 mV, J s = 42,5 mA / cm 2, FF = 82,8%) kunne oppnås på n-type silisium for en solcelle kontaktet på begge sider.
Kvaliteten på silisiumplaten er viktig for produksjonen av høyeffektive solceller. På grunn av den høyere toleranse overfor forurensninger så vel som mangelen på lysindusert nedbrytning (LID), er for tiden høyeste grad av effektivitet oppnås på n-type silisium (i laboratoriet, så vel som i produksjons). Den nedre segregerings-koeffisienten av n-type silisium i forhold til p-type silisium forårsaker imidlertid en høyere variasjon i basismotstand under krystallvekst. For solceller med utprøvde laterale strukturer (PERC, IBC), kan bare silisiumplater med visse grunnmotstander og dermed kun en del av hele krystallstangen brukes. På grunn av den endimensjonale strømmen i basisen av TOPCon-solcellen har basemotstanden ingen signifikant innflytelse på solcelleytelsen. Vi kunne demonstrere at dette også kan implementeres i praktiske applikasjoner for høyeste grad av effektivitet. Vi oppnådde effektivitet ≥25% for basismotstand mellom 1 og 10 Ωcm. Utgangsspenninger (V oc )> 715 mV og fyllingsfaktorer (FF)> 81,5% ble oppnådd for alle basismotstandene.
