大多數(shù)隧穿氧化物鈍化接觸(TOPCon)太陽(yáng)能電池都使用n型晶圓片，因?yàn)槠溻g化接觸比p型晶圓片更有技術(shù)和物理優(yōu)勢(shì)。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(duì)當(dāng)前的生產(chǎn)工藝進(jìn)行太多變更。
考慮到這一點(diǎn)，德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)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(shí)降低接觸電阻率和接觸復(fù)合值。
這些科學(xué)家們首先測(cè)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(lái)說(shuō)，我們觀察到，為了實(shí)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(duì)p型摻雜TOPCon層也很奏效。”學(xué)者們解釋道。
其制造工藝包括通過(guò)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(diǎn)。工藝步驟還包括高溫退火并通過(guò)等離子體增強(qiáng)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(guò)實(shí)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(shí)會(huì)增加額外的成本，因?yàn)楸仨毷褂昧硪环NPECVD工具來(lái)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(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)可以在保持該層的同時(shí)降低成本?！?/p>
就太陽(yáng)能電池而言，這個(gè)德國(guó)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(bǔ)充說(shuō)，他們采用這種配置實(shí)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(shuō)道：“目前，復(fù)合主要在正面進(jìn)行，而我們的正面工藝有點(diǎn)欠缺，并且在這里我們沒有實(shí)現(xiàn)選擇性發(fā)射極，也沒有應(yīng)用我們?cè)趯?shí)驗(yàn)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(guò)程中，他們無(wú)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(diǎn)是，研究結(jié)果截止于2019年底，但直到現(xiàn)在我才有時(shí)間撰寫論文?！?/p>
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(diǎn)的p型隧穿氧化物鈍化接觸太陽(yáng)能電池的進(jìn)展”的論文中展示了他們的研究成果。
來(lái)源：pv-magazine
