Sumber: ise.fraunhofer
Penggunaan kontak selektif pembawa muatan memungkinkan realisasi efisiensi sel surya tertinggi sambil mempertahankan urutan proses lean yang berpotensi. Dengan 25,3% untuk sel surya tipe-n dengan kontak belakang selektif pembawa area muatan penuh, Fraunhofer ISE memegang rekor dunia untuk sel surya silikon yang dihubungi di kedua sisi. silikon tipe-n menawarkan keuntungan toleransi yang lebih tinggi terhadap kotoran. Namun, karena koefisien segregasi yang lebih rendah dibandingkan dengan silikon tipe-p, variasi dalam resistensi basis meningkat. Berkat aliran arus satu dimensi dari sel surya dengan kontak selektif pembawa muatan, resistansi dasar tidak secara signifikan mempengaruhi kinerja sel. Telah diperlihatkan untuk pertama kalinya bahwa efisiensi lebih besar dari 25% dapat dicapai untuk resistensi dasar antara 1 dan 10 cm.
Kontak selektif-pembawa muatan TOPCon (kontak teralvasi kontak oksida terowongan) yang dikembangkan di Fraunhofer ISE didasarkan pada terowongan oksida ultra-tipis dalam kombinasi dengan lapisan silikon tipis dan memungkinkan selektivitas pembawa muatan yang sangat baik. Menggunakan TOPCon ini di sisi belakang (struktur sel, Gambar 1, 20'20 mm 2 ), rekor tingkat efisiensi 25,3% (V oc = 718 mV, J s = 42,5 mA / cm 2 , FF = 82,8%) dapat dicapai pada silikon tipe-n untuk sel surya yang dihubungi di kedua sisi.
Kualitas wafer silikon sangat penting untuk produksi sel surya yang sangat efisien. Karena toleransi yang lebih tinggi terhadap pengotor serta kurangnya degradasi yang diinduksi cahaya (LID), tingkat efisiensi tertinggi saat ini dicapai pada silikon tipe-n (di laboratorium maupun dalam produksi). Namun, koefisien segregasi yang lebih rendah dari silikon tipe-n dibandingkan dengan silikon tipe-p menyebabkan variasi yang lebih tinggi dalam ketahanan basa selama pertumbuhan kristal. Untuk sel surya dengan struktur lateral yang jelas (PERC, IBC), hanya wafer silikon dengan resistensi basa tertentu dan dengan demikian, hanya sebagian dari seluruh batang kristal yang dapat digunakan. Namun, karena aliran arus satu dimensi dalam dasar sel surya TOPCon, resistansi dasar tidak memiliki pengaruh signifikan terhadap kinerja sel surya. Kami dapat menunjukkan bahwa ini juga dapat diimplementasikan dalam aplikasi praktis untuk tingkat efisiensi tertinggi. Kami mencapai efisiensi ≥25% untuk resistensi dasar antara 1 dan 10 Ω cm. Tegangan sirkuit terbuka (V oc )> 715 mV dan faktor pengisian (FF)> 81,5% dicapai untuk semua resistansi dasar.
