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P型TOPCon光伏太陽能電池效率達(dá)到21.2%

作者: | 發(fā)布日期: 2021 年 04 月 15 日 10:34 | 分類: 產(chǎn)業(yè)資訊

大多數(shù)隧穿氧化物鈍化接觸(TOPCon)太陽能電池都使用n型晶圓片,因為其鈍化接觸比p型晶圓片更有技術(shù)和物理優(yōu)勢。但是,使用p型晶圓片更容易地在現(xiàn)有PERC電池生產(chǎn)線中集成生產(chǎn)這些電池,而不必對當(dāng)前的生產(chǎn)工藝進(jìn)行太多變更。

考慮到這一點,德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems)的研究人員努力改進(jìn)p型高效TOPCon電池的生產(chǎn)工藝。他們已經(jīng)確定了最好的金屬化漿料,幫助在制定這些電池的制造工藝步驟時降低接觸電阻率和接觸復(fù)合值。

這些科學(xué)家們首先測試了11種銀(Ag)或銀-鋁(Ag/Al)金屬化漿料。在確定了最合適的漿料后,他們將其整合到生產(chǎn)工藝中。

“總的來說,我們觀察到,為了實現(xiàn)有效接觸,我們主要應(yīng)該使用專用的TOPCon漿料,一些專門推廣用于n型摻雜TOPCon層的漿料對p型摻雜TOPCon層也很奏效?!睂W(xué)者們解釋道。

其制造工藝包括通過原位摻硼多晶硅層低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)形成p型后觸點。工藝步驟還包括高溫退火并通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積法(PECVD)在電池的兩側(cè)應(yīng)用氮化硅(SiNx)層。他們表示,通過實施氫化用SiNx犧牲層可使效率提高0.2%,并由此提高鈍化接觸結(jié)構(gòu)的表面鈍化質(zhì)量。

研究人員Sebastian Mack告訴《光伏》雜志:“目前,額外的氫化步驟確實會增加額外的成本,因為必須使用另一種PECVD工具來兩次沉積后氮化硅(SiNx)層。我們尚未盡全力使背面的初始SiNx層在高溫下保持穩(wěn)定,因此實現(xiàn)這一點可以在保持該層的同時降低成本?!?/p>

就太陽能電池而言,這個德國研究小組使用了尺寸為M2的摻硼Cz?Si晶圓片。

他們表示:“我們已經(jīng)證明,厚度為240?納米的多晶硅層的整體效果最佳。”并補充說,他們采用這種配置實現(xiàn)了21.2%的功率轉(zhuǎn)換效率。

盡管效率可觀,但Mack相信仍有很大的改進(jìn)空間。

他說道:“目前,復(fù)合主要在正面進(jìn)行,而我們的正面工藝有點欠缺,并且在這里我們沒有實現(xiàn)選擇性發(fā)射極,也沒有應(yīng)用我們在實驗后開發(fā)的最佳正面鈍化工藝。此外,我們最近開發(fā)了一種顯著降低串聯(lián)電阻的方法,這種方法本身至少可以使效率提高0.3%?!?/p>

Mack表示,多晶硅層是由制造商Tempress提供的。在研究過程中,他們無法使多晶硅層適應(yīng)工藝步驟的要求。

他總結(jié)道:“最后但并非最不重要的一點是,研究結(jié)果截止于2019年底,但直到現(xiàn)在我才有時間撰寫論文。”

研究人員在最近發(fā)表在Solar RRL上的題為“采用絲網(wǎng)印刷觸點的p型隧穿氧化物鈍化接觸太陽能電池的進(jìn)展”的論文中展示了他們的研究成果。

來源:pv-magazine

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