Źródło: ise.fraunhofer
Użycie styków selektywnie ładujących umożliwia realizację najwyższych sprawności ogniw słonecznych, przy jednoczesnym zachowaniu potencjalnie chudej sekwencji procesu. Z 25,3% dla ogniwa słonecznego typu n z pełnozakresowym kontaktem selektywnym na nośnik ładunku, Fraunhofer ISE utrzymuje rekord świata w krzemowych ogniwach słonecznych kontaktowanych po obu stronach. Krzem typu n oferuje zaletę większej tolerancji na zanieczyszczenia. Jednak ze względu na niższy współczynnik segregacji w porównaniu z krzemem typu p, zmienność rezystancji podstawowej wzrasta. Dzięki jednowymiarowemu przepływowi prądu ogniw słonecznych z kontaktami selektywnymi na nośnik ładunku rezystancja bazowa nie wpływa znacząco na wydajność ogniwa. Po raz pierwszy wykazano, że dla rezystancji bazowych między 1 a 10 Ωcm można uzyskać wydajność większą niż 25%.
Kontakt TOPCon selektywnie z nośnikiem ładunku (kontakt pasywowany tlenkiem tunelu) opracowany w Fraunhofer ISE opiera się na ultracienkim tlenku tunelu w połączeniu z cienką warstwą krzemu i umożliwia doskonałą selektywność nośnika ładunku. Stosując tę tylną stronę TOPCon (struktura komórkowa, Fig. 1, 20 20 mm 2 ), rekordowy stopień wydajności 25,3% (V oc = 718 mV, J s = 42,5 mA / cm 2 , FF = 82,8%) mógłby być osiągnięte na krzemie typu n dla ogniwa słonecznego kontaktowanego po obu stronach.
Jakość płytki krzemowej jest niezbędna do produkcji wysoce wydajnych ogniw słonecznych. Ze względu na wyższą tolerancję na zanieczyszczenia oraz brak degradacji wywołanej światłem (LID), obecnie najwyższe stopnie wydajności osiąga się na krzemie typu n (zarówno w laboratorium, jak iw produkcji). Jednakże niższy współczynnik segregacji krzemu typu n w porównaniu z krzemem typu p powoduje większą zmienność oporności zasady podczas wzrostu kryształów. W przypadku ogniw słonecznych o wyraźnych strukturach bocznych (PERC, IBC) można stosować tylko płytki krzemowe o określonych oporach bazowych, a zatem tylko część całego pręta kryształu. Jednak ze względu na jednowymiarowy przepływ prądu w podstawie ogniwa słonecznego TOPCon rezystancja podstawowa nie ma istotnego wpływu na wydajność ogniw słonecznych. Udało nam się wykazać, że można to również zastosować w praktycznych zastosowaniach, aby uzyskać najwyższy stopień wydajności. Osiągnęliśmy wydajność ≥25% dla oporu podstawowego między 1 a 10 Ωcm. Dla wszystkich rezystancji podstawowych uzyskano napięcia otwarte (V oc )> 715 mV i współczynniki wypełnienia (FF)> 81,5%.
