المصدر: www.ise.fraunhofer.de
يتيح استخدام جهات الاتصال الانتقائية لحامل الشحن تحقيق أعلى كفاءات للخلايا الشمسية مع الحفاظ على تسلسل عملية ضعيف. مع 25.3 ٪ لخلية شمسية من النوع n مع اتصال خلفي انتقائي لشحن كامل المنطقة ، يحتفظ Fraunhofer ISE بالرقم القياسي العالمي لخلايا السيليكون الشمسية التي يتم الاتصال بها على كلا الجانبين. يوفر السيليكون من النوع n ميزة تحمل أعلى للشوائب. ومع ذلك ، نظرًا لانخفاض معامل الفصل مقارنةً بالسيليكون من النوع p ، يزداد التباين في المقاومة الأساسية. بفضل التدفق الحالي أحادي البعد للخلايا الشمسية مع جهات اتصال انتقائية لحامل الشحن ، لا تؤثر المقاومة الأساسية بشكل كبير على أداء الخلية. تم إثبات لأول مرة أنه يمكن تحقيق كفاءات أكبر من 25٪ للمقاومة الأساسية بين 1 و 10 سم.
يعتمد التلامس الانتقائي لحامل الشحنة TOPCon (ملامس خامل لأكسيد النفق) الذي تم تطويره في Fraunhofer ISE على أكسيد نفق فائق الرقة مع طبقة رقيقة من السيليكون ويتيح انتقائية ممتازة لحامل الشحن. باستخدام هذا الجانب الخلفي TOPCon (بنية الخلية ، الشكل 1 ، 20-20 مم2) ، درجة كفاءة قياسية تبلغ 25.3٪ (Vأوك= 718 مللي فولت ، ياءs= 42.5 مللي أمبير / سم2، FF=82.8 ٪) على السيليكون من النوع n لخلية شمسية ملامسة على كلا الجانبين.
تعد جودة رقاقة السيليكون ضرورية لإنتاج خلايا شمسية عالية الكفاءة. نظرًا لتحمل أعلى للشوائب بالإضافة إلى نقص التحلل الناجم عن الضوء (LID) ، يتم تحقيق أعلى درجات الكفاءة حاليًا على السيليكون من النوع n (في المختبر وكذلك في الإنتاج). ومع ذلك ، فإن معامل الفصل الأدنى للسيليكون من النوع n مقارنة بالسيليكون من النوع p يسبب تباينًا أعلى في المقاومة الأساسية أثناء نمو البلورات. بالنسبة للخلايا الشمسية ذات الهياكل الجانبية الواضحة (PERC ، IBC) ، يمكن فقط استخدام رقائق السيليكون ذات المقاومات الأساسية المعينة ، وبالتالي ، يمكن استخدام جزء فقط من قضيب الكريستال بأكمله. ومع ذلك ، نظرًا لتدفق التيار أحادي البعد في أساس الخلية الشمسية TOPCon ، فإن المقاومة الأساسية ليس لها تأثير كبير على أداء الخلايا الشمسية. تمكنا من إثبات أنه يمكن أيضًا تنفيذ ذلك في التطبيقات العملية لأعلى درجات الكفاءة. لقد حققنا كفاءات ≥25٪ للمقاومة الأساسية بين 1 و 10 سم. الفولتية الدائرة المفتوحة (Vأوك)>؛ 715 mV وعوامل الملء (FF)> ؛ تم تحقيق 81.5٪ لجميع المقاومات الأساسية.