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.
La squadra di Istituto per la ricerca sull'energia solare Hamelin (ISFH) e produttore tedesco di apparecchiature fotovoltaiche Centroterma hanno lavorato insieme. Hanno sviluppato celle solari back junction in polisilicio su ossido (POLO) di tipo n+ altamente efficienti. Per questo, è stato utilizzato un sistema di deposizione chimica da vapore potenziata al plasma (PECVD) industriale 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 a strato atomico (ALD). Gli scienziati hanno utilizzato un sistema LF-PECVD di tipo batch industriale di Centrotherm per depositare lo strato AIOx.
L'autore principale dello studio, Min di Byung-sul ha detto, "Il nostro studio mostra per la prima volta un'efficace pulizia e passivazione industriale per il lato frontale testurizzato non diffuso con un'eccellente qualità di passivazione. In particolare, lo stack di strati di passivazione AlOx/SiNy è fabbricato con un sistema di deposizione chimica da vapore potenziata al plasma (PECVD) industriale con una sorgente di plasma a bassa frequenza (LF) che è 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.
- La frequenza delle onde ultrasoniche è misurata in kilohertz (kHz). Diverse frequenze puntano la grassa in modi leggermente diversi. Le frequenze più basse raggiungono la grassa più profonda, mentre le frequenze più alte lavorano più vicino alla superficie. 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 POLO back junction efficiente al 24.2% con un AlOx/SiNy
