Sumber: www.ise.fraunhofer.de
Penggunaan kontak selektif pembawa muatan memungkinkan realisasi efisiensi sel surya tertinggi sambil mempertahankan urutan proses yang berpotensi ramping. Dengan 25,3 % untuk sel surya tipe n dengan kontak belakang operator-selektif pengisian daya area penuh, Fraunhofer ISE memegang rekor dunia untuk sel surya silikon yang dihubungi di kedua sisi. silikon tipe n menawarkan keuntungan dari toleransi yang lebih tinggi terhadap kotoran. Namun, karena koefisien pemisahan yang lebih rendah dibandingkan dengan silikon tipe p, variasi ketahanan dasar meningkat. Berkat aliran sel surya saat ini satu dimensi dengan kontak selektif pembawa muatan, ketahanan dasar tidak secara signifikan mempengaruhi kinerja sel. Ini ditunjukkan untuk pertama kalinya bahwa efisiensi lebih besar dari 25 % dapat dicapai untuk resistensi dasar antara 1 dan 10 Ωcm.
Kontak selektif pembawa muatan TOPCon (kontak pasif terowongan oksida) yang dikembangkan di Fraunhofer ISE didasarkan pada oksida terowongan ultra-tipis yang dikombinasikan dengan lapisan silikon tipis dan memungkinkan selektivitas pembawa muatan yang sangat baik. Menggunakan sisi belakang TOPCon ini (struktur sel, Gbr. 1, 20'20 mm2), tingkat rekor efisiensi 25,3 % (VOc= 718 mV, JS= 42,5 mA/cm2, 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 kotoran serta kurangnya degradasi yang diinduksi cahaya (LID), tingkat efisiensi tertinggi saat ini dicapai pada silikon tipe n (di laboratorium serta dalam produksi). Namun, koefisien pemisahan yang lebih rendah dari silikon tipe n dibandingkan dengan silikon tipe p menyebabkan variasi resistensi dasar yang lebih tinggi selama pertumbuhan kristal. Untuk sel surya dengan struktur lateral yang diucapkan (PERC, IBC), hanya wafer silikon dengan ketahanan dasar tertentu dan dengan demikian, hanya sebagian dari seluruh batang kristal yang dapat digunakan. Namun, karena aliran arus satu dimensi dalam dasar sel surya TOPCon, ketahanan dasar tidak memiliki pengaruh signifikan pada kinerja sel surya. Kami dapat menunjukkan bahwa ini juga dapat diimplementasikan dalam aplikasi praktis untuk tingkat efisiensi tertinggi. Kami mencapai efisiensi ≥ 25 % untuk ketahanan dasar antara 1 dan 10 Ωcm. Tegangan sirkuit terbuka (VOc) >715 mV dan faktor pengisian (FF) >81,5 % dicapai untuk semua resistensi dasar.