imec großflächige (70cm2) Epitaxiesolarzelle mit einem Wirkungsgrad von bis zu 16,3% auf hochwertigem Substrat.

Imec-Wissenschaftler realisierten großflächige (70 cm2) Epitaxiesolarzellen mit Wirkungsgraden von bis zu 16,3% auf hochwertigen Substraten. Auf großflächigen, qualitativ minderwertigen Substraten konnten Wirkungsgrade von bis zu 14,7% erzielt werden, was das Potenzial von Dünnschicht-Epitaxie-Solarzellen für die industrielle Fertigung zeigt. Die Ergebnisse wurden im Rahmen des imic-Industrieprogramms für Silizium-Solarzellen (iiap) erzielt, das fortschrittliche Prozesstechnologien erforscht und entwickelt, die eine drastische Reduzierung des Siliziumeinsatzes anstreben und gleichzeitig die Effizienz der Zelle erhöhen und damit die Kosten pro Watt-Peak weiter senken.

Neben Wafer-basierten Bulk-Silizium-Solarzellen zielt IMEC auf die Entwicklung von epitaktischen Dünnfilm (\u0026 lt; 20 \u0026 mgr; m) -Silizium-Solarzellen, die auf kostengünstigen Siliziumträgern innerhalb ihrer Silizium-Solarzelle aufgewachsen sind. Der epitaktische Dünnfilmprozess auf kostengünstigem Silizium Träger ist im Allgemeinen dem Massenprozess ähnlich, und der Epi-Prozess kann mit einer begrenzten Ausrüstungsinvestition in eine bestehende Fertigungslinie für kristalline Siliziumsolarzellen implementiert werden. Um die optische Begrenzung des Lichts im aktiven Teil der Zelle zu verbessern, wird ein vergrabener poröser Si-Reflektor entwickelt.

Imec realisierte 20μm dicke epitaxiale Siliziumstapel hoher Qualität sowohl auf einem hochdotierten hochwertigen Substrat als auch auf einem kostengünstigen multikristallinen Si-Substrat. das p \u0026 spplus; -Typ-Rückseitenfeld (bsf), die p-Typ-Basis und der n-Typ-Vorderseitenemitter wurden durch chemische Dampfabscheidung gezüchtet. Das Lichtfallen-Schema besteht aus einer Plasma-Strukturierung der vorderen Oberfläche in Kombination mit einem internen porösen Silizium-Bragg-Reflektor, der an der Grenzfläche zwischen Epitaxie und Substrat angeordnet ist. Die Zellen auf dem Substrat hoher Qualität werden mit einer Kupferplattierung kontaktiert. für die Zellen, die auf den Substraten mit niedriger Qualität hergestellt werden, wird die Metallisierung mit Siebdruck durchgeführt, der der letzte Schritt nach der Bildung des diffundierten vorderen Oberflächenfeldes (fsf) und der Siliziumnitrid-Antireflexionsbeschichtung ist. Auf diese Weise sind die epitaktisch aufgewachsenen \"Waferäquivalent\" -Substrate vollständig kompatibel mit der industriellen Standard (Bulk) -Solarzellverarbeitung.

\"Diese Effizienzen von bis zu 16,3% bei hochwertigen Substraten und von bis zu 14,7% bei Low-Cost-Substraten zeigen, dass industrielle Effizienzsteigerungen für diese Technologie erreichbar sind\", sagte Jef Poortmans, Director imec Energy / Solar Program. \"Durch die Implementierung kupferbasierter Kontaktschemata können wir die Effizienz weiter steigern, die epitaktische Dünnschicht-Siliziumsolarzellen auf kostengünstigen Wafern zu einer interessanten industriellen Technologie macht.\"

Quelle: Phys

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