Подобряването на ефективността на слънчевите клетки е ключово за намаляване на разходите за слънчева енергия. Сега учени са разработили нова синергична стратегия за метализация за слънчеви клетки с тунелно-оксиден пасивиран контакт (TOPCon). Подходът е постигнал сертифицирана ефективност на преобразуване на мощност (PCE) от 26,31%, сред най-високите отчетени за тази технология.
В момента кристалните силициеви слънчеви клетки доминират във фотоволтаичната индустрия. Технологията TOPCon бързо завладява пазарен дял поради своите ценови предимства и съвместимост с производството. Чрез отделяне на повърхностната пасивация от образуването на електрически контакт, тези устройства значително потискат рекомбинацията на неосновните носители и поддържат ниско контактно съпротивление.
Конвенционалните процеси на метализация за производство на слънчеви TOPCon клетки обаче страдат от компромис: високотемпературното изпичане на сребърно-алуминиева паста осигурява добър електрически контакт, но причинява силно влошаване на пасивацията и разширява преносните линии, увеличавайки оптичните загуби.
И двете ограничават подобренията в ефективността, казва професор Йе Джичун от Института по материалознание и инженерство в Нингбао при Китайската академия на науките. Той е автор на новата стратегия в сътрудничество с колеги от университета Сучоу, както и Zhejiang Gonda Electronic Technology Co., Ltd. и JA Solar Technology Co., Ltd.
Пастата и лазерът работят заедно
За да преодолеят въпросното тясно място, изследователите разработиха синергична стратегия за метализация, която комбинира специално проектирана сребърна паста без алуминий с персонализиран процес на оптимизация на контакти с лазерно подобрение (LECO).
Разработената паста без алуминий намалява почти наполовина оптичното засенчване, като същевременно ефективно запазва пасивационния слой. След това идва ред на едночестотен лазер, който образува контакти с ниско съпротивление, без да компрометира пасивационният слой.
Забележителна производителност
Този синергичен подход осигурява ефективно извличане на заряд, като същевременно свежда до минимум загубите от рекомбинация. Тестовите устройства постигнаха висок сертифициран коефициент от 26,31%.
„Забележително е, че подобреният спектрален отговор увеличи плътността на тока на късо съединение (Jsc) до 41,98 mA/cm2, най-високият сертифициран Jsc, отчетен за слънчеви клетки TOPCon с голяма площ до момента“, казва проф. Джичун.
