产业化TOPCon电池技术研究-中国科学院微电子研究所-solarbe文库

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产业化TOPCon电池技术研究周颖，陶科，贾锐，王芹芹，汤佳丽中国科学院微电子研究所江苏顺风光电科技有限公司 ☼ 前言 ☼TOPCon太阳电池的研究方案 ☼TOPCon太阳电池的研究结果 ☼ 结论与展望报告提纲 ☼ 前言 P ARC metal metal - - N-type ☼ L O A D 太阳电池产业化发展方向 ☼ 降低电池成本 ☼ 提高电池转换效率电阻损失前表面反射、电极遮光、前表面吸光，后表面透光辐射复合、俄歇复合、表面复合、 SRH 复合等复合损失电学损失光学损失 TOPCon 2013年德国Fraunhofer 研究所首次提出TOPCon 结构 1）优秀的接触钝化特性 2）高Voc 3）很强的多子输运能力 ① 非局域带间隧穿 ② 通过针孔结构直接输运电流输运机制 poly-silicon 掺杂 SiO 2 TOPCon Ajay D. Upadhyaya/Ion-Implanted Screen-Printed n-Type Solar Cell With Tunnel Oxide Passivated Back Contact ① 有无氧化层对电池的影响 ② 退火温度对氧化层的影响温度过高会对二氧化硅层产生破坏，进而降低电池效率 TOPCon结构的制备 poly-silicon 掺杂 SiO 2 TOPCon Yuguo Tao /Tunnel oxide passivated rear contact for large area n-type front junction silicon solar cells providing excellent carrier selectivity Christian Reichel/Tunnel oxide passivated contacts formed by ion implantation for applications in silicon solar cells 掺杂的不同造成的硅薄膜场钝化效果的不同，对电池影响很大 TOPCon结构的制备 poly-silicon 掺杂 SiO 2 TOPCon PECVD设备制备非晶硅退火产生的起泡现象 LPCVD设备制备单面非晶硅产生的绕镀现象 TOPCon结构的制备 ☼TOPCon太阳电池的研究方案 N type Silicon LPCVD 掺杂多晶硅 LPCVD 二氧化硅双面电池结构非SE结构前表面发射极硼扩散及其钝化后处理优化 iVoc J 0 684 686 688 690 692 694 696 698 700 702 704 iVocmv 35 40 45 50 55 60 65 70 J 0 10min 20min 30min 40min 50min 60min 300 350 400 450 500 lifetimeus 钝化性能的优化研究 TOPCON 太阳电池的研究绕镀产生的问题研究 0 100 200 300 400 500 600 700 0 10 20 30 40 Voc689mV Jsc39.8A/cm 2 FF80.3 Eff22.02 Area 2x2 cm 2 TOPCon太阳电池效率实验室小面积效率 Rs5.8Ω.cm -1 Rsh 1.3 Ω.cm -1 Voc679mV Jsc37.578mA/cm 2 FF72.27 E FF 18.44 E FF 22 Rs4.4Ω.cm -1 Rsh 6.03Ω.cm -1 Voc681mV Jsc39.3A/cm 2 FF79.88 E FF 21.38 156x156 cm 2 解决绕镀 22.02TOPCon电池的I-V曲线 200 400 600 800 1000 1200 40 50 60 70 80 90 100 QE wavelengthnm EQE IQE 背面长波段的寄生吸収严重 21.38大面积TOPCon太阳电池效率损失分析 ☼ 结论与展望彻底解决边缘绕镀，减小漏电是本研究的当前要务，通过进一步减小漏电，电池效率可以提升到22 优化电池的退火工艺，有限降低J 0 ，进而提高背表面钝化特性，进一步提高电池的开路电压优化电池背面多晶硅的厚度，减小背面的寄生损失，可以进一步增加 TOPCon的短路电流 Thanks for your attention

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