TOPCon的全称是【shì】Tunnel Oxide Passivating Contacts,翻译为隧穿【chuān】氧化层钝化【huà】接触,是在2013年提出【chū】的一种N型硅片电池技术。TOPCon电池【chí】即隧【suì】穿氧化物【wù】钝化接触太阳能电池,旨在通过解决电池载【zǎi】流子选择钝化接【jiē】触问题来【lái】提【tí】高太阳能电池效率。

TOPCON电池前【qián】表面与常规N型太阳能电池结构【gòu】相同【tóng】,主要区别在电池【chí】背面制备【bèi】一【yī】层超薄氧【yǎng】化硅,然后再沉积【jī】一层掺杂硅薄层,二者【zhě】共同【tóng】形成了钝化接触结构,有效降【jiàng】低【dī】表面【miàn】复合和金属接触复合。

由【yóu】于超薄氧【yǎng】化【huà】硅和重掺【chān】杂硅薄膜良好的钝化效果【guǒ】使得硅片表面能带产生弯【wān】曲,从而形【xíng】成场钝化效果,电子隧穿【chuān】的几【jǐ】率大幅增加,接触【chù】电阻下降,最终提升转换效【xiào】率。

TOPCon电池的优势

1、钝化优势:表面钝化性【xìng】能【néng】主【zhǔ】要取决于化学钝化和【hé】场钝化,热生【shēng】长的【de】SiO2具有优【yōu】异的化学钝化【huà】能力。多【duō】晶【jīng】硅中的【de】重【chóng】掺杂可以【yǐ】诱导硅的【de】能带发生弯曲,造成【chéng】界面处多数载流子的聚集和少数载【zǎi】流子的耗尽,降低【dī】复合,发挥【huī】场钝化的作用。

2、金属接触复合【hé】优势【shì】:金属【shǔ】接【jiē】触【chù】复【fù】合成为限制常规结构太阳电池【chí】效【xiào】率的瓶颈。产业化中金属化方式通常为【wéi】丝【sī】网印刷后进行高温烧【shāo】结,高温烧结的过程中金属浆料会“刻蚀”poly-Si形成【chéng】“穿刺”(Spiking),破坏【huài】钝化接触【chù】结构,导致金属接触【chù】区域的【de】J0c高于【yú】钝化区【qū】域。但p+ poly和n+ poly的金【jīn】属接触复【fù】合,即使“穿【chuān】刺【cì】”会破坏钝化接【jiē】触结构【gòu】的情况下也可【kě】以使金属复合远远【yuǎn】低于常【cháng】规发【fā】射极/背场。

3、金属【shǔ】接触【chù】电阻【zǔ】率优势:除【chú】金属接触复合外【wài】,金【jīn】属-半导体接触电阻率【lǜ】(ρc)对晶【jīng】体硅太【tài】阳电池的器件性能【néng】也至关重要,金属-半导【dǎo】体形成良好的【de】欧姆接触有【yǒu】助于降低电【diàn】阻损【sǔn】失,提升填充因子。