I ricercatori sono in gara per realizzare celle solari nuove, migliori e più efficienti. In uno di questi tentativi, gli scienziati hanno sviluppato una cella solare POLO back junction efficiente al 24.2% costruita con PECVD.
Il team dell'Istituto per la Ricerca sull'Energia Solare di Hamelin (ISFH) e il produttore tedesco di apparecchiature fotovoltaiche Centrotherm hanno collaborato per sviluppare celle solari a giunzione posteriore in polisilicio su ossido (POLO) di tipo n+ ad alta efficienza. A tale scopo, è stato utilizzato un sistema industriale di deposizione chimica in fase vapore potenziata al plasma (PECVD) con una sorgente di plasma a bassa frequenza. Il dispositivo ha raggiunto un'efficienza leggermente superiore rispetto al dispositivo di riferimento fabbricato tramite la più costosa deposizione di strati atomici (ALD). Gli scienziati hanno utilizzato un sistema LF-PECVD di tipo batch industriale di Centrotherm per depositare lo strato di AIOx.
L'autore principale dello studio, Byungsul Min, ha affermato: "Il nostro studio dimostra per la prima volta un'efficace pulizia e passivazione industriale per la superficie frontale testurizzata non diffusa, con un'eccellente qualità di passivazione. In particolare, lo strato di passivazione AlOx/SiNy è stato realizzato con un sistema industriale di deposizione chimica in fase vapore potenziata al plasma (PECVD) con una sorgente di plasma a bassa frequenza (LF), che risulta molto più conveniente rispetto ai sistemi di deposizione a strati atomici (ALD) o ai sistemi PECVD con una sorgente di plasma ad alta frequenza (HF)."
Punti Salienti
- La cella solare a giunzione posteriore POLO drogata in wafer di silicio coltivato con Czochralski misura 156.75 mm x mm 156.75.
- Migliori resistività del wafer di silicio è 0.73 Ωcm.
- La cella POLO ha raggiunto: conversione di potenza/efficienza (24.2%), densità di corrente di cortocircuito (40.2 mA/cm2), fattore di riempimento (83.0%) e tensione a circuito aperto (725 mV). Questi risultati sono stati confermati da ISFH CalTeC.
- Un altro dispositivo su un wafer Czochralski-grown drogato con gallio testurizzato con una resistività di 0.9 Ωcm. Ha uno strato di AIOx spesso 10 nm depositato tramite ALD e uno strato di SiN y.
- Questo dispositivo raggiunto: efficienza (24.1%), densità di corrente di cortocircuito (39.9 mA/cm2), fattore di riempimento (83.2%) e tensione a circuito aperto (725 mV).
Modulo solare tandem in silicio perovskite con efficienza del 28% di PeroNova
Secondo i ricercatori, "L'integrazione di questa sequenza di passivazione nel nostro attuale flusso di processo per le celle solari POLO BJ è stata dimostrata con successo con le celle solari POLO BJ, che mostrano efficienze cellulari ancora più elevate rispetto al riferimento fabbricato con processi su scala di laboratorio".
Fonte : cella solare a giunzione posteriore POLO con efficienza del 24.2% con AlOx/SiNy
