Джерело: ise.fraunhofer
Використання контактів селективних носіїв заряду дозволяє реалізувати найвищу ефективність сонячних елементів, зберігаючи потенційно нежирну послідовність процесу. З 25,3% для сонячних елементів типу n-типу з контактом із зарядженим носієм заряду, Fraunhofer ISE тримає світовий рекорд для кремнієвих сонячних елементів, з якими контактували обидві сторони. Кремній n-типу дає перевагу більш високої толерантності до домішок. Однак, внаслідок меншого коефіцієнта сегрегації порівняно з кремнієм р-типу, зміна базового опору зростає. Завдяки одновимірному поточному потоку сонячних елементів з контактами носіїв заряду, основний опір не впливає суттєво на продуктивність осередків. Вперше було продемонстровано, що ефективність, що перевищує 25%, може бути досягнута для базових опорів між 1 і 10. См.
Селективний контакт носіїв заряду TOPCon (тунельний оксидний пасивований контакт), розроблений на Fraunhofer ISE, заснований на ультратонкому тунельному оксиді в поєднанні з тонким шаром кремнію і забезпечує відмінну селективність носіїв заряду. Використовуючи цю зворотну сторону TOPCon (структуру комірки, рис. 1, 20 × 20 мм 2 ), рекордна ступінь ефективності 25,3% (V oc = 718 мВ, J s = 42,5 мА / см 2 , FF = 82,8%) може бути досягнуто на кремнію n-типу для сонячної батареї, зв'язаної з обох сторін.
Якість кремнієвої пластини має важливе значення для виробництва високоефективних сонячних елементів. Завдяки більш високій толерантності до домішок, а також відсутності деградації, що викликається світлом (LID), в даний час найвищі ступені ефективності досягаються на кремнію n-типу (як в лабораторії, так і на виробництві). Проте, нижчий коефіцієнт сегрегації кремнію n-типу порівняно з кремнієм р-типу викликає більшу зміну опору основи під час росту кристалів. Для сонячних батарей з яскраво вираженими бічними структурами (PERC, IBC) можуть використовуватися лише кремнієві пластини з певними опорами на основі основи і, таким чином, тільки частина всього кристалічного стрижня. Однак, внаслідок одновимірного струмового потоку в основі сонячного елементу TOPCon, базовий опір не має істотного впливу на продуктивність сонячних елементів. Нам вдалося продемонструвати, що це також може бути реалізовано в практичних застосуваннях для найвищих ступенів ефективності. Ми досягли ефективності ≥25% для базового опору між 1 і 10. См. Для всіх базових опорів були досягнуті напруги відкритого ланцюга (V oc )> 715 мВ і коефіцієнти заповнення (FF)> 81,5%.
