स्रोत: www.ise.fraunhofer.de
चार्ज कैरियर-चयनात्मक संपर्कों का उपयोग संभावित दुबला प्रक्रिया अनुक्रम को संरक्षित करते हुए उच्चतम सौर सेल क्षमता की प्राप्ति को सक्षम बनाता है। फुल-एरिया चार्ज कैरियर-सेलेक्टिव बैकसाइड कॉन्टैक्ट के साथ एन-टाइप सोलर सेल के लिए 25.3% के साथ, फ्रौनहोफर आईएसई दोनों पक्षों से संपर्क किए गए सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के लिए विश्व रिकॉर्ड रखता है। एन-टाइप सिलिकॉन अशुद्धियों के प्रति उच्च सहिष्णुता का लाभ प्रदान करता है। हालांकि, पी-टाइप सिलिकॉन की तुलना में कम पृथक्करण गुणांक के कारण, आधार प्रतिरोध में भिन्नता बढ़ जाती है। चार्ज कैरियर-चयनात्मक संपर्कों के साथ सौर कोशिकाओं के एक-आयामी वर्तमान प्रवाह के लिए धन्यवाद, आधार प्रतिरोध सेल प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करता है। यह पहली बार प्रदर्शित किया गया था कि 1 और 10Ωcm के बीच आधार प्रतिरोधों के लिए 25% से अधिक क्षमता प्राप्त की जा सकती है।
फ्रौनहोफर आईएसई में विकसित चार्ज कैरियर-सेलेक्टिव कॉन्टैक्ट टॉपकॉन (टनल ऑक्साइड पैसिवेड कॉन्टैक्ट) एक पतली सिलिकॉन परत के साथ संयोजन में एक अल्ट्रा-थिन टनल ऑक्साइड पर आधारित है और उत्कृष्ट चार्ज कैरियर चयनात्मकता को सक्षम बनाता है। इस TOPCon बैक साइड का उपयोग करना (सेल संरचना, चित्र 1, 20´20 मिमी2), 25.3% (V efficiency) की दक्षता की रिकॉर्ड डिग्रीओसी= 718mV, जेs= ४२.५ एमए/सेमी2, FF=८२.८%) दोनों पक्षों से संपर्क किए गए सौर सेल के लिए n-प्रकार के सिलिकॉन पर प्राप्त किया जा सकता है।
अत्यधिक कुशल सौर कोशिकाओं के उत्पादन के लिए सिलिकॉन वेफर की गुणवत्ता आवश्यक है। अशुद्धियों के प्रति उच्च सहिष्णुता के साथ-साथ प्रकाश-प्रेरित गिरावट (एलआईडी) की कमी के कारण, वर्तमान में एन-टाइप सिलिकॉन (प्रयोगशाला के साथ-साथ उत्पादन में) पर दक्षता की उच्चतम डिग्री हासिल की जाती है। हालांकि, पी-टाइप सिलिकॉन की तुलना में एन-टाइप सिलिकॉन का कम पृथक्करण गुणांक क्रिस्टल वृद्धि के दौरान आधार प्रतिरोध में उच्च भिन्नता का कारण बनता है। स्पष्ट पार्श्व संरचनाओं (पीईआरसी, आईबीसी) के साथ सौर कोशिकाओं के लिए, केवल कुछ आधार प्रतिरोधों के साथ सिलिकॉन वेफर्स और इस प्रकार, पूरे क्रिस्टल रॉड का केवल एक हिस्सा इस्तेमाल किया जा सकता है। हालांकि, TOPCon सौर सेल के आधार में एक आयामी वर्तमान प्रवाह के कारण, आधार प्रतिरोध का सौर सेल प्रदर्शन पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ता है। हम यह प्रदर्शित करने में सक्षम थे कि इसे दक्षता के उच्चतम स्तर के लिए व्यावहारिक अनुप्रयोगों में भी लागू किया जा सकता है। हमने 1 और 10Ωcm के बीच आधार प्रतिरोध के लिए 25% दक्षता हासिल की। ओपन-सर्किट वोल्टेज (वीओसी) [जीजी] जीटी; 715 एमवी और फिलिंग फैक्टर (एफएफ) [जीजी] जीटी; 81.5% सभी बेस प्रतिरोधों के लिए हासिल किए गए थे।
