Zdroj: www.ise.fraunhofer.de
Použitie selektívnych kontaktov nosiča náboja umožňuje realizáciu najvyššej účinnosti solárnych článkov pri zachovaní potenciálne štíhlej postupnosti procesu. Fraunhofer ISE drží 25,3% pre solárny článok typu n so selektívnym zadným kontaktom pre selektivitu nosiča náboja na celý povrch a drží svetový rekord v silikónových solárnych článkoch kontaktovaných na oboch stranách. Kremík typu n ponúka výhodu vyššej tolerancie voči nečistotám. Avšak v dôsledku nižšieho segregačného koeficientu v porovnaní s kremíkom typu p sa zvyšuje variácia základného odporu. Vďaka jednorozmernému prúdeniu solárnych článkov so selektívnymi kontaktmi nosiča náboja základný odpor významne neovplyvňuje výkon článkov. Prvýkrát sa preukázalo, že je možné dosiahnuť efektívnosť vyššiu ako 25% pre základné odpory medzi 1 a 10Ωcm.
Selektívny kontakt nosiča náboja TOPCon (kontakt pasivovaný oxidom tunela) vyvinutý vo Fraunhofer ISE je založený na ultratenkom tunelovom oxide v kombinácii s tenkou vrstvou kremíka a umožňuje vynikajúcu selektivitu nosiča náboja. Pomocou tejto zadnej strany TOPCon (štruktúra buniek, obr. 1, 20´20 mm2), rekordný stupeň účinnosti 25,3% (Voc= 718 mV, Js= 42,5 mA / cm2, FF=82,8%) by sa dalo dosiahnuť na kremíku typu n pre solárny článok kontaktovaný na oboch stranách.
Kvalita kremíkovej doštičky je podstatná pre výrobu vysoko účinných solárnych článkov. Vďaka vyššej tolerancii voči nečistotám a tiež nedostatku degradácie indukovanej svetlom (LID) sa v súčasnosti dosahuje najvyššia účinnosť v prípade kremíka typu n (v laboratóriu aj vo výrobe). Avšak nižší segregačný koeficient kremíka typu n v porovnaní s kremíkom typu p spôsobuje vyššiu variáciu základného odporu počas rastu kryštálov. Pre solárne články s výraznými bočnými štruktúrami (PERC, IBC) možno použiť iba kremíkové doštičky s určitým základným odporom, a teda iba časť celej krištáľovej tyče. Avšak vzhľadom na jednorozmerný tok prúdu v základe solárneho článku TOPCon nemá základný odpor žiadny významný vplyv na výkon solárnych článkov. Dokázali sme, že sa to dá implementovať aj do praktických aplikácií pre najvyšší stupeň účinnosti. Dosiahli sme efektívnosť ≥25% pre základný odpor medzi 1 a 10Ωcm. Napätia naprázdno (Voc) &>; 715 mV a faktory plnenia (FF) &>; 81,5% boli dosiahnuté pre všetky základné odpory.
