Onderzoekers zijn in de race om nieuwe, betere en efficiëntere zonnecellen te maken. In een dergelijke poging ontwikkelden wetenschappers een 24.2% efficiënte POLO back junction zonnecel gebouwd met PECVD.
Het team van Instituut voor Zonne-energieonderzoek Hamelen (ISFH) en Duitse fabrikant van PV-apparatuur Centrotherm werkten samen. Ze hebben zeer efficiënte n+-type polysilicium op oxide (POLO) back junction zonnecellen ontwikkeld. Hiervoor werd een industrieel plasma-verbeterd chemisch dampdepositiesysteem (PECVD) met een laagfrequente plasmabron gebruikt. Het apparaat bereikte een iets hogere efficiëntie dan het referentieapparaat dat werd vervaardigd via duurdere atomaire laagdepositie (ALD). Wetenschappers gebruikten een industrieel batch-type LF-PECVD-systeem van Centrotherm om de AIOx-laag af te zetten.
De hoofdauteur van het onderzoek, Byungsul-minuut zei: “Onze studie toont voor het eerst een effectieve industriële reiniging en passivering voor de ongediffundeerde gestructureerde voorzijde met uitstekende passiveringskwaliteit. Met name de AlOx/SiNy-passiveringslaagstapel wordt vervaardigd met een industrieel plasmaverbeterd chemisch dampdepositiesysteem (PECVD) met een laagfrequente (LF) plasmabron, wat veel kosteneffectiever is dan atomaire laagdepositiesystemen (ALD) of PECVD-systemen met een hoogfrequente (HF) plasmabron.”
Hoogtepunten
- De POLO back junction zonnecel gedoteerd in Czochralski-gekweekte siliciumwafer meet 156.75 mm x 156.75 mm.
- De soortelijke weerstand van de siliciumwafer is 0.73 Ωcm.
- De POLO-cel behaalde: vermogensconversie/efficiëntie (24.2%), kortsluitstroomdichtheid (40.2 mA/cm2), vulfactor (83.0%) en open circuitspanning (725 mV). Deze resultaten werden bevestigd door ISFH CalTeC.
- Een ander apparaat op een getextureerde gallium-gedoteerde Czochralski-gekweekte wafer met een weerstand van 0.9 Ωcm. Het heeft een 10 nm dikke laag AIOx afgezet door ALD en een SiN y-laag.
- Dit apparaat bereikt: efficiëntie (24.1%), kortsluitstroomdichtheid (39.9 mA/cm2), vulfactor (83.2%) en open circuitspanning (725 mV).
28% efficiënte perovskiet-silicium tandemzonnemodule van PeroNova
Volgens de onderzoekers, “De integratie van deze passiveringsvolgorde in onze huidige processtroom voor POLO BJ-zonnecellen is succesvol aangetoond met POLO BJ-zonnecellen, die een nog hogere celefficiëntie laten zien dan de referentie die is vervaardigd met processen op laboratoriumschaal.”
Bron : 24.2% efficiënte POLO back junction zonnecel met een AlOx/SiNy
