منبع: ise.fraunhofer
استفاده از تماس های انتخابی حامل را قادر می سازد تحقق بخشیدن به بالاترین کارایی سلول های خورشیدی در حالی که حفظ یک دنباله روند بالقوه لاغر. با 25.3٪ برای یک سلول خورشیدی n نوع با تماس با پشتی انتخابی حامل سطح کامل، Fraunhofer ISE دارای رکورد جهانی برای سلول های خورشیدی سیلیکونی با هر دو طرف است. سیلیکون n-type مزایای تحمل بیشتر به ناخالصی ها را می دهد. با این حال، با توجه به ضریب جدایی پایین تر نسبت به سیلیکون p-type، تغییر در مقاومت پایه افزایش می یابد. با توجه به جریان جریانی یک بعدی سلول های خورشیدی با تماس های باربری حامل، مقاومت پایه به طور قابل توجهی عملکرد سلول را تحت تاثیر قرار نمی دهد. برای اولین بار نشان داده شد که کارایی بیش از 25٪ برای مقاومت پایه بین 1 تا 10 Ωcm می تواند باشد.
تماس با حامل انتخابی TOPCon (مخاطب Passivated اکسید تونل) که در Fraunhofer ISE توسعه یافته است، بر پایه اکسید تونل فوق نازک در ترکیب با لایه سیلیکونی نازک است و امکان انتخاب انتخاب کننده حسی شارژ را فراهم می کند. با استفاده از این TOPCon پشت (ساختار سلول، شکل 1، 20'20 میلی متر 2 )، میزان رکورد بهره وری از 25.3٪ (V oc = 718 mV، J s = 42.5 mA / cm2 ، FF = 82.8٪) می تواند در مورد سیلیکون n-type برای یک سلول خورشیدی که در هر دو طرف با آن تماس گرفته می شود، حاصل شود.
کیفیت ویفر سیلیکونی برای تولید سلول های خورشیدی بسیار کارآمد ضروری است. با توجه به تحمل بیشتر به ناخالصی و همچنین فقدان تضعیف ناشی از نور (LID)، در حال حاضر بالاترین میزان بهره وری بر روی سیلیکون n-type (در آزمایشگاه و همچنین در تولید) به دست می آید. با این حال ضریب جداسازی پایین سیلیکون n-type نسبت به سیلیکون p-type موجب تغییرات بیشتر در مقاومت پایه در طول رشد کریستال می شود. برای سلول های خورشیدی با ساختارهای جانبی برجسته (PERC، IBC)، تنها ویفر های سیلیکونی با مقاومت خاص پایه دارند و بنابراین تنها بخشی از کل میله کریستال می تواند مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، با توجه به جریان جریان یک بعدی در پایه سلول خورشیدی TOPCon، مقاومت پایه هیچ تأثیر قابل توجهی بر عملکرد سلول خورشیدی ندارد. ما توانستیم نشان دهیم که این می تواند در برنامه های عملی برای بالاترین میزان بهره وری نیز اجرا شود. ما برای 25٪ مقاومت در معرض مقاومت 1 تا 10 Ωcm به دست آوردیم. ولتاژ مدار باز (V oc )> 715 mV و FF (FF)> 81.5٪ برای تمام مقاومت پایه بدست آمد.
