Izvor: ise.fraunhofer
Korištenje kontakata s selektivnim nosačem naboja omogućuje ostvarivanje najveće učinkovitosti solarnih ćelija uz očuvanje potencijalno siromašnog procesa. S 25,3% za solarne ćelije n-tipa sa stražnjim kontaktom punjača punom površinom, Fraunhofer ISE drži svjetski rekord za silicijske solarne ćelije koje su kontaktirane na obje strane. Silikon n-tipa nudi prednost veće tolerancije na nečistoće. Međutim, zbog nižeg koeficijenta segregacije u odnosu na silicij-dioksid p-tipa, varijacije u osnovnom otporu se povećavaju. Zahvaljujući jednodimenzionalnom strujanju solarnih ćelija s kontaktima nositelja naboja, osnovni otpor ne utječe značajno na učinkovitost ćelija. Po prvi puta je pokazano da se učinkovitost veća od 25% može postići za bazne otpore između 1 i 10 cm2.
Selektivni kontakt nosača naboja TOPCon (pasivni kontakt za tunelski oksid) razvijen u Fraunhofer ISE temelji se na ultra tankom tunelskom oksidu u kombinaciji s tankim slojem silicija i omogućuje izvrsnu selektivnost nositelja naboja. Koristeći ovu TOPCon stražnju stranu (struktura ćelija, sl. 1, 20 × 20 mm 2 ), rekordan stupanj učinkovitosti 25,3% (V oc = 718 mV, J s = 42,5 mA / cm 2 , FF = 82,8%) može se postići na n-tipu silikona za solarne ćelije kontaktirane na obje strane.
Kvaliteta silicijeve ploče je neophodna za proizvodnju visoko učinkovitih solarnih ćelija. Zbog veće tolerancije na nečistoće i nedostatka raspadanja uzrokovanog svjetlom (LID), trenutno se postižu najviši stupnjevi učinkovitosti na siliciju n-tipa (u laboratoriju kao iu proizvodnji). Međutim, niži koeficijent segregacije silikona n-tipa u usporedbi s silicijumom p-tipa uzrokuje veću varijaciju otpora baze tijekom rasta kristala. Za solarne ćelije s izraženim bočnim strukturama (PERC, IBC), mogu se koristiti samo silicijeve pločice s određenim osnovnim otpora i time samo dio cijele kristalne šipke. Međutim, zbog jednosmjernog strujnog protoka u osnovi solarnih ćelija TOPCon, osnovni otpor nema značajnog utjecaja na performanse solarnih ćelija. Pokazali smo da se to može primijeniti iu praktičnim primjenama za najviše stupnjeve učinkovitosti. Postigli smo učinkovitost ≥25% za otpornost baze između 1 i 10 .cm. Za sve osnovne otpore postignuti su naponi otvorenog kruga (V o )> 715 mV i faktori punjenja (FF)> 81,5%.
