Új hatékonysági rekord – kétoldali érintkezésű napelem
A Fraunhofer Institute for Solar Energy (ISE) új rekordot, 26%-os energiaátalakítási hatékonyságot ért el a kétoldali érintkezésű szilícium napelemek területén.
Továbbá a Fraunhofer ISE azt nyilatkozta, hogy a rekord eléréséhez használt technológia segítségével lehetséges a hatékonyságot akár 27%-ra is emelni. A technológia lényege, hogy mindkét oldal, az első és a hátsó is rendelkezik fém érintkezőkkel, tehát kétoldali érintkezésű napelem jön általa létre.
Technológia a kétoldali érintkezésű napelem mögött
A Dr. Armin Richter által vezetett kutatói csoport a Tunnel Oxide Passivating Contact (TOPCon) technológiát használta a cellastruktúra alapjául. A kutatóintézet szerint ez rendelkezik azokkal az előnyökkel, hogy alacsony felületi rekombinációs veszteséggel jár, valamint hatékony töltéshordozó transzporttal az interdigitált hátsó érintkezésű (IBC) cellákon keresztül.
A cellának, amely a rekord hatékonyságot elérte egy pn átmenetet alakítottak ki a hátoldalán. Az ipari szabvány cellákkal ellentétben, amelyeknek a pn átmenet az előlapján helyezkedik el, egy teljes felületű TOPCon contactként. A Fraunhofer ISE szerint ez megszüntette a bór adalékolás teljes felületre való szükségességét az előlapon. Továbbá csak egy helyi bór diffúzióra volt szükség, közvetlenül az elülső érintkezők alatt.
Az új technológia előnyei
A cella, melyet TOPCon Rear Emitter Solar Cell-nek (TOPCoRE) neveztek el, magasabb feszültséget és kitöltési tényezőt (FF) enged meg, mint az előlapi kollektor-emitterrel rendelkező cellák. Ez még szintén lehetővé teszi a waferek hatékonyabb használatát a töltéshordozók szállításában. A cella előlapja szintén hatékonyabban passziválható.
„Szisztematikus, szimuláción alapuló elemzés alapján képesek voltunk leszűrni néhány alapvető tervezési szabályt a jövőbeli nagy hatékonyságú szilícium napelemekhez. A kétoldali érintkezésű napelemek rendelkeznek a potenciállal, hogy elérjék akár a 27% hatékonyságot. Ezáltal meghaladják a korábbi világrekordot a szilícium napelem cellák terén” – mondta Professzor Stefan Glunz, a Fraunhofer ISE fotovoltaikus kutatási osztályának igazgatója. Ha érdekesnek találtad az új technológiai rekord történetét és hátterét, akkor nézz körbe korábbi bejegyzéseink között is.
A hatékonysági vizsgálat eredményeit eredetileg a Nature Energy publikálta, a cikk itt elérhető.
