Компания IMEC с партнерами разработала коммерческие солнечные элементы большой площади с рекордной эффективностью преобразования
08.07.2014
Исследовательский центр IMEC сообщает о разработке промышленной технологии изготовления солнечных элементов (СЭ) большой площади (15,6см х 15,6см) с рекордной эффективностью преобразования 21,5% на подложках монокристаллического кремния п-типа. Фактически речь идет о создании кремниевых фотоэлектрических систем нового поколения, которые благодаря превосходному сочетанию характеристик имеют большую перспективу расширения производства. Разработанные СЭ характеризовались следующими значениями основных параметров:
напряжение холостого хода (Voc) 677 мВ, ток короткого замыкания (Jsc) от 39,1 мА\см2, коэффициент заполнения вольт-амперной характеристики (fill-factor) - мера качества солнечной батареи, учитывающая отсутствие токов утечки и максимальность фототока в отсутствие приложенного напряжения -
81,3%. Указаны основные сведения о структуре и параметрах разработанных СЭ. Отличительной особенностью разработанных СЭ является формирование р+-эмиттера на тыльной стороне, что исключало возможность деградации характеристик при формировании металлизации на лицевой стороне. Надежный лицевой металлический контакт на п+-лицевой поверхности элементов был сформирован путем нанесения Ni/Cu/Ag, в то время как тыльные локальные контакты к р+-эмиттеру получены с помощью операций лазерного вскрытия окон с последующим CVD осаждением алюминия. В качестве пассивирующего слоя на тыльной стороне элемента применяли тонкий (<10 nm) слой Al2O3, нанесенный ALD методом. Использование ALD Al2O3 пассивирующего слоя для р+-эмиттера обеспечило повышение эффективности преобразования СЭ в среднем на 0,3% в сравнении с вариантом формирования слоя пассивации влажным окислением. Кроме того применение в качестве подложки СЭ кремния п-типа позволило исключить эффект светоиндуцированной деградации параметров, наблюдаемой в элементах на подложках р-типа из-за присутствия боро-кислородных комплексов и приводящей к снижению со временем эффективности преобразования. Указанные результаты были получены в рамках программы работ IMEC по созданию усовершенствованной технологии производства кремниевых СЭ, обеспечивающей высокую производительность и снижение стоимости фотоэлектрических систем. Информация о последних достижениях IMEC были представлена на конференции Semicon West/Intersolar в Сан-Франциско, США 8-10 июля 2014 г.