Forrás: ise.fraunhofer
A töltőhordozó-szelektív kontaktusok használata lehetővé teszi a legnagyobb napelem-hatékonyság elérését, miközben megőrzi a potenciálisan sovány folyamatszekvenciát. A Fraunhofer ISE 25,3% -kal rendelkezik egy teljes területű töltőhordozó-szelektív hátsó érintkezővel rendelkező n-típusú napelemre. Az n-típusú szilícium a szennyeződésekkel szembeni nagyobb tolerancia előnyét kínálja. Azonban a p-típusú szilíciumhoz viszonyított alacsonyabb szegregációs együttható miatt az alaprezisztencia változása nő. A napelemek töltéshordozó-szelektív kontaktusokkal való egydimenziós áramlásának köszönhetően az alaprezisztencia nem befolyásolja jelentősen a sejt teljesítményét. Először bizonyították, hogy az 1 és 10 Ωcm közötti alapellenállásoknál 25% -nál nagyobb hatékonyságot érhetünk el.
A Fraunhofer ISE-nél kifejlesztett töltőhordozó-szelektív kontaktus TOPCon (alagút-oxidált passzivált kontaktus) egy ultra-vékony alagút-oxidon alapul, vékony szilíciumréteggel kombinálva, és kiváló töltőanyag-szelektivitást tesz lehetővé. Ezzel a TOPCon hátsó oldallal (1. ábra, 20 '20 mm 2 ) a rekord hatékonysága 25,3% (V oc = 718 mV, J s = 42,5 mA / cm 2 , FF = 82,8%). n-típusú szilícium-dioxidot kell elérni a mindkét oldalon érintkező napelemre.
A szilikon ostya minősége elengedhetetlen a rendkívül hatékony napelemek előállításához. A szennyeződések iránti nagyobb tolerancia és a fény által kiváltott degradáció hiánya miatt a jelenleg legmagasabb fokú hatékonyság a n-típusú szilíciumon (a laborban, valamint a termelésben) érhető el. Azonban az n-típusú szilícium alacsonyabb szegregációs együtthatója a p-típusú szilíciumhoz képest nagyobb változást eredményez az alaprezisztenciában a kristálynövekedés során. Nyilvánvaló oldalsó szerkezetekkel (PERC, IBC) rendelkező napelemeknél csak bizonyos alapellenállással rendelkező szilícium-lemezek és így a teljes kristályrúd csak egy része használható. Azonban az egydimenziós áramlás miatt a TOPCon napelem alapján az alap ellenállás nem befolyásolja jelentősen a napelem teljesítményét. Meg tudtuk bizonyítani, hogy ez a gyakorlatban is megvalósítható a legmagasabb fokú hatékonyság érdekében. Az alaprezisztencia 1 és 10 Ωcm közötti ≥25% -os hatékonyságot ért el. Valamennyi bázisállóságnál a nyílt áramkörök (V oc )> 715 mV és a töltési tényezők (81F)> 81,5% értéket értek el.
