Avots: ise.fraunhofer
Uzlādes nesēju selektīvu kontaktu izmantošana ļauj sasniegt vislielāko saules bateriju efektivitāti, vienlaikus saglabājot iespējamo liesās procesa secību. Fraunhofer ISE ar 25,3% n-veida saules bateriju ar pilnas zonas uzlādes nesēju selektīvu aizmugurējo kontaktu tur pasaules rekordu par silīcija saules baterijām, ar kurām sazinās abās pusēs. n-veida silīcijs nodrošina lielāku pielaidi piemaisījumiem. Tomēr, ņemot vērā zemāku segregācijas koeficientu, salīdzinot ar p-veida silīciju, palielinās bāzes rezistences izmaiņas. Pateicoties saules bateriju vienvirziena plūsmai ar uzlādes nesēju selektīviem kontaktiem, bāzes pretestība būtiski neietekmē šūnu veiktspēju. Pirmo reizi tika pierādīts, ka bāzes pretestībai starp 1 un 10 Ωcm var sasniegt lielāku efektivitāti nekā 25%.
Fraunhofer ISE izstrādātā uzlādes nesēja selektīvais kontakts TOPCon (pasīvais tuneļa kontakts) ir balstīts uz ultra-plānu tuneļa oksīdu kombinācijā ar plānu silīcija slāni un nodrošina izcilu lādētāja selektivitāti. Izmantojot šo TOPCon aizmugurējo pusi (šūnu struktūra, 1. att., 20´20 mm 2 ), rekordlielais efektivitātes līmenis ir 25,3% (V oc = 718 mV, J s = 42,5 mA / cm 2 , FF = 82,8%). n-veida silīcijs saules baterijai, ar kuru sazinās abās pusēs.
Silīcija plāksnes kvalitāte ir ļoti svarīga, lai ražotu ļoti efektīvas saules baterijas. Sakarā ar augstāku pielaidi piemaisījumiem, kā arī gaismas izraisītās degradācijas trūkumu (LID), šobrīd visaugstākās efektivitātes pakāpes tiek sasniegtas n-veida silīcijā (gan laboratorijā, gan ražošanā). Tomēr n-veida silīcija zemāks segregācijas koeficients, salīdzinot ar p-veida silīciju, kristāla augšanas laikā izraisa augstāku bāzes pretestības variāciju. Saules elementiem ar izteiktām sānu konstrukcijām (PERC, IBC) var izmantot tikai silīcija plāksnes ar noteiktām pamatrezistencēm un līdz ar to tikai daļu no visa kristāla stieņa. Tomēr, pateicoties vienas dimensijas strāvas plūsmai TOPCon saules baterijas pamatā, pamatnes pretestība būtiski neietekmē saules bateriju veiktspēju. Mēs varējām pierādīt, ka to var īstenot arī praktiskos pielietojumos visaugstākajā efektivitātes pakāpē. Mēs sasniedzām efektivitātes rādītājus ≥25% bāzes pretestībai starp 1 un 10 Ωcm. Visām bāzes pretestībām tika sasniegti atvērtās ķēdes spriegumi (V oc )> 715 mV un uzpildes koeficienti (FF)> 81,5%.