Fraunhofer ISE는 최초로 효율 25.1% 양면 접촉 Si 태양전지를 개발했다. 이는 간단한 제조 공정과 고효율을 동시에 구현한 것이다.
이 태양전지는 전면과 후면 모두 금속 접촉이 있다. 후면에는 어떤 패터닝도 없다. 후면 패시베이션 접촉은 전체면에 걸쳐 형성된다. 그래서 제조 공정이 단순하다.
핵심 기술은 TOPcon (Tunnel Oxide Passivated Contact) 기술이며 후면 금속 접촉이 패터팅 없이 후면에 형성된다. 이를 위해 그들은 터널 산화물로 만들어지는 선택적 패시베이션 접촉을 개발했다. 다수 전하 캐리어는 통과시키고 소수캐리어는 재결합되는 것을 막아준다. 터널 산화물 패시베이션층의 두께는 1~2 nm이다.
고농도로 도핑된 얇은 Si막이 터널 산화물막이 증착된다. 이 새로운 결합이 전류가 셀 밖으로 거의 손실없이 빠져 나오게 한다.
태양전지 산업에서 대다수 태양전지는 후면 전체를 덮는 Al 합금 후면 접촉을 하고 있다. 하지만 이 형태의 접촉을 효율을 제한하기 때문에 PERC (Passivated Emitter Rerar Cell) 기술을 도입하고 있다.
PERC 기술에서는 재결합을 줄이기 위해 후면의 단지 작은 면적이 접촉된다. 추가적인 패터닝 단계가 필요하다. 이는 Si wafer 내에 더 긴 전류 전도 경로를 만든다. 반면 TOPcon 기술은 이 손실 메커니즘을 줄이는 가능한 접근을 제공한다.
참고: http://www.solarserver.com/solar-magazine/solar-news/current/2015/kw38/fraunhofer-ise-announces-new-pv-world-record-both-sides-contacted-silicon-solar-cells-reach-an-efficiency-of-251-percent.html
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