출처 : ise.fraunhofer
전하 캐리어 선택적 접촉의 사용은 잠재적으로 희박한 공정 시퀀스를 보존하면서 가장 높은 태양 전지 효율을 실현할 수있게한다. 전 영역 전하 캐리어 선택 후면 접촉을 갖는 n 형 태양 전지의 경우 25.3 % 인 Fraunhofer ISE는 양면에 접촉 된 실리콘 태양 전지에 대한 세계 기록을 보유하고 있습니다. n 형 실리콘은 불순물에 대한 내성이 높다는 이점을 제공합니다. 그러나, p 형 실리콘에 비해 낮은 편석 계수로 인해,베이스 저항의 변화가 증가한다. 전하 캐리어 선택 접촉을 갖는 태양 전지의 1 차원 전류 흐름 덕분에,베이스 저항은 셀 성능에 큰 영향을 미치지 않는다. 1 ~ 10 Ωcm 사이의베이스 저항에 대해 25 % 이상의 효율을 달성 할 수 있다는 것이 처음으로 입증되었습니다.
Fraunhofer ISE에서 개발 된 전하 캐리어 선택 접촉 TOPCon (터널 산화물 부동 태화 접촉)은 얇은 실리콘 층과 결합 된 초박막 터널 산화물을 기반으로하며 우수한 전하 캐리어 선택도를 가능하게합니다. 이 TOPCon 뒷면 (셀 구조, 그림 1, 20'20mm 2 )을 사용하면 효율 25.3 % (V oc = 718mV , J s = 42.5mA / cm 2 , FF = 82.8 %)의 기록도를 얻을 수 있습니다 양면에 접촉 된 태양 전지용 n 형 실리콘에서 달성 될 수있다.
실리콘 웨이퍼의 품질은 고효율 태양 전지 생산에 필수적입니다. 불순물에 대한 내성과 LID (light-induced degradation)의 부족으로 인해 현재 최고 수준의 효율이 n 형 실리콘 (실험실과 생산 단계)에서 달성됩니다. 그러나, p 형 실리콘에 비하여 n- 형 실리콘의 낮은 편석 계수는 결정 성장 동안베이스 저항의 더 높은 변화를 야기한다. 뚜렷한 측면 구조 (PERC, IBC)를 갖는 태양 전지의 경우, 특정한베이스 저항을 갖는 실리콘 웨이퍼 만이 사용될 수 있으므로, 전체 크리스털 봉 중 일부만이 사용될 수 있습니다. 그러나, TOPCon 태양 전지에 기초한 1 차원 전류 흐름으로 인해,베이스 저항은 태양 전지 성능에 큰 영향을 미치지 않는다. 우리는 이것이 실용적인 어플리케이션에서도 구현 될 수 있음을 보여주었습니다. 1 ~ 10 Ωcm 사이의베이스 저항에 대해 25 % 이상의 효율을 달성했습니다. 모든 기본 저항에 대해 개로 전압 (V oc )> 715mV 및 충전 인자 (FF)> 81.5 %가 달성되었습니다.
