Nguồn: www.ise.fraunhofer.de
Việc sử dụng các tiếp điểm chọn lọc sóng mang điện tích cho phép đạt được hiệu suất pin mặt trời cao nhất trong khi vẫn duy trì một trình tự quy trình tinh gọn tiềm năng. Với 25,3% đối với pin mặt trời loại n có tiếp xúc mặt sau chọn lọc sóng mang điện tích toàn diện, Fraunhofer ISE đang giữ kỷ lục thế giới về pin mặt trời silicon được tiếp xúc ở cả hai mặt. silicon loại n mang lại lợi thế là khả năng chịu các tạp chất cao hơn. Tuy nhiên, do hệ số phân ly thấp hơn so với silicon loại p, nên sự biến đổi của điện trở bazơ tăng lên. Nhờ dòng điện một chiều của pin mặt trời với các tiếp điểm chọn lọc hạt tải điện, điện trở cơ bản không ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của pin. Lần đầu tiên nó được chứng minh rằng có thể đạt được hiệu suất lớn hơn 25% đối với điện trở cơ bản từ 1 đến 10Ωcm.
Tiếp xúc chọn lọc chất mang điện tích TOPCon (tiếp xúc thụ động ôxít đường hầm) được phát triển tại Fraunhofer ISE dựa trên ôxít đường hầm siêu mỏng kết hợp với lớp silicon mỏng và cho phép chọn lọc chất mang điện tích tuyệt vời. Sử dụng mặt sau TOPCon này (cấu trúc ô, Hình 1, 20´20 mm2), mức hiệu suất kỷ lục 25,3% (Voc= 718mV, Js= 42,5 mA / cm2, FF=82,8%) có thể đạt được trên silicon loại n đối với pin mặt trời tiếp xúc cả hai mặt.
Chất lượng của wafer silicon là yếu tố cần thiết để sản xuất pin mặt trời hiệu quả cao. Do khả năng chịu các tạp chất cao hơn cũng như không bị suy giảm do ánh sáng (LID), nên mức hiệu quả cao nhất hiện nay đạt được trên silicon loại n (trong phòng thí nghiệm cũng như trong sản xuất). Tuy nhiên, hệ số phân ly thấp hơn của silicon loại n so với silicon loại p gây ra sự biến đổi điện trở bazơ cao hơn trong quá trình phát triển của tinh thể. Đối với pin mặt trời có cấu trúc bên rõ rệt (PERC, IBC), chỉ các tấm silicon có điện trở cơ bản nhất định và do đó, chỉ một phần của toàn bộ thanh tinh thể mới có thể được sử dụng. Tuy nhiên, do dòng điện một chiều trong cơ sở của pin mặt trời TOPCon, điện trở cơ sở không có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của pin mặt trời. Chúng tôi đã có thể chứng minh rằng điều này cũng có thể được thực hiện trong các ứng dụng thực tế để đạt được mức độ hiệu quả cao nhất. Chúng tôi đã đạt được hiệu suất ≥25% đối với điện trở cơ bản từ 1 đến 10Ωcm. Điện áp mạch hở (Voc)> 715 mV và hệ số lấp đầy (FF)> 81,5% đã đạt được cho tất cả các điện trở cơ bản.