Forschungsstand und Perspektive von TOPCon-Solarzellen
Unter den Solarzellen, die Solarenergie zur Stromerzeugung nutzen, hat der photovoltaische Marktanteil von kristallinen Siliziumzellen etwa 90 % erreicht. Bisher sind monokristalline Silizium-Solarzellen führend bei kristallinen Siliziumzellen, und ihre Effizienz war immer die gleiche wie die von Single-Junction-Solarzellen. Das führende Niveau, der derzeit höchste Wirkungsgrad, hat 26,6% erreicht.
Monokristallines Silizium ist eine ideale Wahl für die Herstellung hocheffizienter Solarzellen mit den Eigenschaften einer perfekten Kristallstruktur, einer geeigneten Bandlücke und reichlich Reserven. Zusätzlich hat einkristallines Silizium vom N-Typ auch die Vorteile von hoher Reinheit, geringen Verunreinigungen, geringen Korngrenzen-Versetzungsdefekten, hoher Minoritätsträgerlebensdauer und leicht steuerbarem spezifischem Widerstand.
Die aktuelle Forschung zu hocheffizienten kristallinen Siliziumsolarzellen umfasst hauptsächlich passivierte Emitter-Back-Field-Point-Contact-Solarzellen (PERC), passivierte Emitter-Back-Local-Diffusion-Solarzellen (PERL), Silizium-Heterojunction-Solarzellen (SHJ) und Back-Contact-Silizium-Heterojunction (HBC). ) Solarzellen, Interdigital-Rückkontakt (IBC)-Solarzellen, Tunneloxid-Passivierungskontakt (TOPCon)-Solarzellen und Polysiliziumoxid-selektiver Passivierungskontakt (POLO)-Solarzellen usw., große Fläche In der Vorbereitung, die ultrahohe Effizienz von mehr als 23 % erreicht wurden (wie in Tabelle 1 gezeigt)
Verglichen mit Solarzellen aus polykristallinem Silizium weisen Solarzellen aus monokristallinem Silizium eine gute Stabilität und Umwandlungseffizienz auf. Aufgrund der kontinuierlichen Innovation des Herstellungsprozesses von Siliziumwafern sind die Herstellungskosten von monokristallinen Siliziumsolarzellen weiter gesunken, und auch die Effizienz hat sich weiter verbessert.
Laut Simulationsrechnung liegt der Grenzwirkungsgrad der Intrinsic Heterojunction (HIT)-Solarzelle bei 27,5 %, der Grenzwirkungsgrad der PERC-Solarzelle bei 24,5 % und die Solarzelle auf Basis der TOPCon-Struktur hat eine höhere Wirkungsgradgrenze (28.2 %-28,7 %) und liegt auch am nächsten am theoretischen Grenzwirkungsgrad von kristallinen Silizium-Solarzellen (29,43 %).
TOPCon-Solarzellen haben hervorragende Passivierungseigenschaften und eine gute Kompatibilität mit der Industriekette und haben ein großes Potenzial. Für die stark dotierte Polysiliziumschicht haben die bestehenden LPCVD- und PECVD-Technologien die Probleme eines komplexen Prozesses, einer Umweltverschmutzung und hoher Kosten, und die Effizienz der durch das neu erforschte Sputterverfahren hergestellten TOPCon-Zelle ist weit geringer als die des traditionellen Verfahrens. daher sollten wir weiterhin neue Methoden erforschen. umweltfreundliche und energiesparende Zubereitungsmethode.
Es gibt auch viele Möglichkeiten zur Herstellung der Oxidschicht, die durch Vergleich der Wirtschaftlichkeit, Energieeinsparung, des Umweltschutzes, der Effizienz usw. verwendet werden müssen. Für das Herstellungsverfahren unter Verwendung von PECVD-Plasma wird derzeit nur N 2 O verwendet, und eine Vielzahl von sauerstoffhaltige Gase können künftig für die Forschung genutzt werden.
