Kaynak: www.ise.fraunhofer.de
Yük taşıyıcı seçici kontakların kullanılması, potansiyel olarak yalın bir süreç dizisini korurken en yüksek güneş pili verimliliklerinin gerçekleştirilmesini sağlar. Tam alanlı şarj taşıyıcı seçici arka temaslı n-tipi güneş pili için %25,3 ile Fraunhofer ISE, her iki tarafta temaslı silikon güneş pilleri için dünya rekorunu elinde tutuyor. n-tipi silikon, yabancı maddelere karşı daha yüksek tolerans avantajı sunar. Ancak p-tipi silikona göre daha düşük segregasyon katsayısı nedeniyle baz direncindeki varyasyon artar. Yük taşıyıcı seçici kontaklara sahip güneş pillerinin tek boyutlu akım akışı sayesinde, taban direnci hücre performansını önemli ölçüde etkilemez. 1 ile 10Ωcm arasındaki baz dirençleri için %25'ten fazla verim elde edilebileceği ilk kez kanıtlanmıştır.
Fraunhofer ISE'de geliştirilen yük taşıyıcı seçici kontak TOPCon (tünel oksit pasifleştirilmiş kontak), ince bir silikon tabakası ile kombinasyon halinde ultra ince tünel oksidi temel alır ve mükemmel yük taşıyıcı seçiciliği sağlar. Bu TOPCon arka tarafını kullanarak (hücre yapısı, Şekil 1, 20´20 mm2), % 25,3'lük rekor bir verimlilik derecesi (Vok= 718mV, Js= 42,5 mA/cm2, FF=%82,8), her iki taraftan temas eden bir güneş pili için n-tipi silikon üzerinde elde edilebilir.
Yüksek verimli güneş pillerinin üretimi için silikon levhanın kalitesi esastır. Kirliliklere karşı daha yüksek toleransın yanı sıra ışık kaynaklı bozulma (LID) olmaması nedeniyle, şu anda en yüksek verimlilik derecelerine n-tipi silikonda (hem laboratuvarda hem de üretimde) ulaşılmaktadır. Bununla birlikte, p-tipi silikona kıyasla n-tipi silikonun daha düşük ayrışma katsayısı, kristal büyümesi sırasında baz direncinde daha yüksek bir varyasyona neden olur. Belirgin yanal yapılara (PERC, IBC) sahip güneş pilleri için sadece belirli baz dirençlerine sahip silikon levhalar ve dolayısıyla tüm kristal çubuğun sadece bir kısmı kullanılabilir. Ancak, TOPCon güneş pilinin temelindeki tek boyutlu akım akışı nedeniyle, taban direncinin güneş pili performansı üzerinde önemli bir etkisi yoktur. Bunun en yüksek verimlilik dereceleri için pratik uygulamalarda da uygulanabileceğini gösterebildik. 1 ile 10Ωcm arasındaki baz direnci için ≥%25 verim elde ettik. Açık devre voltajları (Vok)>715 mV ve doldurma faktörleri (FF)>81.5 % tüm baz dirençler için elde edildi.
