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 het Instituut voor Zonne-energieonderzoek Hamelin (ISFH) en de Duitse fabrikant van PV-apparatuur Centrotherm hebben samen zeer efficiënte n+-type polysilicium-op-oxide (POLO) backjunction zonnecellen ontwikkeld. Hiervoor werd een industrieel plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) systeem met een laagfrequente plasmabron gebruikt. Het apparaat behaalde een iets hoger rendement dan het referentieapparaat dat via de duurdere atomaire laagafzetting (ALD) was vervaardigd. De wetenschappers gebruikten een industrieel batch-type LF-PECVD-systeem van Centrotherm om de AIOx-laag af te zetten.
De hoofdauteur van de studie, Byungsul Min, zei: "Onze studie toont voor het eerst een effectieve industriële reiniging en passivering voor de ongediffundeerde, gestructureerde voorzijde met een uitstekende passiveringskwaliteit. Met name de AlOx/SiNy-passiveringslaag is vervaardigd met een industrieel plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD)-systeem met een laagfrequente (LF) plasmabron, wat veel kosteneffectiever is dan atomic layer deposition (ALD)-systemen 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-achterjunctie-zonnecel met een AlOx/SiNy-structuur
