Vir: ise.fraunhofer
Uporaba kontaktnih kontaktov, ki omogočajo nabavo nosilcev naboja, omogoča realizacijo najvišjih izkoristkov sončnih celic, hkrati pa ohranja potencialno pusto procesno zaporedje. Fraunhofer ISE s 25,3% za sončno celico n-tipa s celim območjem, ki je selektiven na hrbtni strani, drži svetovni rekord za silikonske sončne celice, ki so bile v stiku z obeh strani. N-tip silicija ponuja prednost večje tolerance na nečistoče. Zaradi nižjega koeficienta segregacije v primerjavi s silicijevim p-tipom pa narašča variacija osnovnega upora. Zahvaljujoč enodimenzionalnemu toku toka sončnih celic s kontaktnimi nosilci naboja, osnovna upornost ne vpliva bistveno na delovanje celic. Prvič je bilo dokazano, da je za osnovno upornost med 1 in 10 cm lahko doseženo več kot 25-odstotno učinkovitost.
Izbira kontaktnega nosilca naboja TOPCon (tunelov oksidni pasivni kontakt), ki je bil razvit na Fraunhofer ISE, temelji na ultra tankem tunelskem oksidu v kombinaciji s tankim slojem silicija in omogoča odlično selektivnost nosilca naboja. S to zadnjo stranjo TOPCona (celična struktura, sl. 1, 20 × 20 mm 2 ) je rekordni izkoristek 25,3% (V oc = 718 mV, J s = 42,5 mA / cm 2 , FF = 82,8%). doseči na n-tipu silikona za solarne celice, ki so v stiku na obeh straneh.
Kakovost silicijeve rezine je bistvena za proizvodnjo visoko učinkovitih sončnih celic. Zaradi večje tolerance na nečistoče in pomanjkanja razgradnje zaradi svetlobe (LID) so trenutno najvišje stopnje učinkovitosti dosežene na siliciju n-tipa (v laboratoriju kot tudi v proizvodnji). Nižji segregacijski koeficient silicija n-tipa v primerjavi s silicijevim dioksidom p-tipa povzroči večjo spremembo odpornosti na bazo med rastjo kristalov. Za sončne celice z izrazitimi bočnimi strukturami (PERC, IBC) se lahko uporabljajo samo silicijeve rezine z določenimi osnovnimi upori in s tem le del celotne kristalne palice. Vendar pa zaradi enodimenzionalnega tokovnega toka v osnovi sončne celice TOPCon osnovna upornost nima pomembnega vpliva na delovanje sončnih celic. Pokazali smo, da se to lahko izvaja tudi v praktičnih aplikacijah za najvišje stopnje učinkovitosti. Dosegli smo učinkovitost ≥ 25% za osnovno upornost med 1 in 10 cm. Za vse osnovne upornosti so bile dosežene napetosti odprtega kroga (V oc )> 715 mV in faktorji polnjenja (FF)> 81,5%.
