Важный шаг к снижению эксплуатационных затрат на элементы, изготовленные по технологии PERC
Научно-исследовательский центр наноэлектроники IMEC сообщил о завершении разработки кремниевого солнечного элемента большой площади (156×156 мм2) типа i-PERC с использованием новой технологической цепочки, основанной на лазерном легировании из тонкого слоя оксида алюминия (Al2O3), нанесенного посредством послойного атомного осаждения (ALD), для создания локальной области алюминия на тыльной поверхности (BSF) и нанесения Ni/Cu металлизации для формирования контакта к передней поверхности. Средняя эффективность преобразования таких элементов достигла 20.2%.
Новый процесс лазерного легирования позволяет исключить этап отжига, на котором в элементах типа i-PERC создается локальная область алюминия. В комбинации с предложенной IMEC технологией осаждения Ni/Cu для формирования контакта на передней поверхности он обеспечивает низкотемпературный способ металлизации для элементов i-PERC. Благодаря исключению высокотемпературных процессов предотвращается деградация в процессе создания защитного слоя Al2O3 на тыльной поверхности, а также оптическая деградация контакта защитного диэлектрика с металлом, в результате чего повышается эффективность преобразования фотоэлектрического элемента. Помимо увеличения эффективности этот новый технологический процесс отличается чрезвычайной простой, поскольку полученный методом ALD тонкий слой Al2O3 выступает одновременно и защитным слоем и источником материала для легирования, в то время как лазерная обработка на одном этапе создает контактное покрытие и формирует локальную BSF.
В IMEC был выполнен полный цикл производства фотоэлектрических элементов, и полученный в результате кремниевый элемент i-PERC размером 156×156 мм2 на основе Cz-Si p-типа имел среднюю эффективность преобразования в 20.2%. Несмотря на то, что использовался отжиг только при низкой температуре, высокий коэффициент заполнения ячеек, достигающий 80%, говорит о высоком качестве контакта.
«Производственные затраты и упрощение процесса производства являются ключевыми условиями внедрения новых технологий в промышленности, – заявляет Джозеф Шлуфчик (Jozef Szlufcik), директор подразделения по производству кремниевых фотоэлементов компании IMEC. – Наше достижение, предполагающее существенное упрощение процесса производства i-PERC, является важным шагом на пути к сокращению производственных затрат для технологии i-PERC и, в связи с этим, ключевым событием в продвижении на рынок этой высокоэффективной технологии».
Полученные результаты были достигнуты в рамках отраслевой программы IMEC по улучшению характеристик кремниевых фотогальванических элементов, конченой целью которой является разработка дешевой технологии производства высокоэффективных кремниевых фотоячеек.
Важный шаг к снижению эксплуатационных затрат на элементы, изготовленные по технологии PERC
Научно-исследовательский центр наноэлектроники IMEC сообщил о завершении разработки кремниевого солнечного элемента большой площади (156×156 мм2) типа i-PERC с использованием новой технологической цепочки, основанной на лазерном легировании из тонкого слоя оксида алюминия (Al2O3), нанесенного посредством послойного атомного осаждения (ALD), для создания локальной области алюминия на тыльной поверхности (BSF) и нанесения Ni/Cu металлизации для формирования контакта к передней поверхности. Средняя эффективность преобразования таких элементов достигла 20.2%.
Новый процесс лазерного легирования позволяет исключить этап отжига, на котором в элементах типа i-PERC создается локальная область алюминия. В комбинации с предложенной IMEC технологией осаждения Ni/Cu для формирования контакта на передней поверхности он обеспечивает низкотемпературный способ металлизации для элементов i-PERC. Благодаря исключению высокотемпературных процессов предотвращается деградация в процессе создания защитного слоя Al2O3 на тыльной поверхности, а также оптическая деградация контакта защитного диэлектрика с металлом, в результате чего повышается эффективность преобразования фотоэлектрического элемента. Помимо увеличения эффективности этот новый технологический процесс отличается чрезвычайной простой, поскольку полученный методом ALD тонкий слой Al2O3 выступает одновременно и защитным слоем и источником материала для легирования, в то время как лазерная обработка на одном этапе создает контактное покрытие и формирует локальную BSF.
В IMEC был выполнен полный цикл производства фотоэлектрических элементов, и полученный в результате кремниевый элемент i-PERC размером 156×156 мм2 на основе Cz-Si p-типа имел среднюю эффективность преобразования в 20.2%. Несмотря на то, что использовался отжиг только при низкой температуре, высокий коэффициент заполнения ячеек, достигающий 80%, говорит о высоком качестве контакта.
«Производственные затраты и упрощение процесса производства являются ключевыми условиями внедрения новых технологий в промышленности, – заявляет Джозеф Шлуфчик (Jozef Szlufcik), директор подразделения по производству кремниевых фотоэлементов компании IMEC. – Наше достижение, предполагающее существенное упрощение процесса производства i-PERC, является важным шагом на пути к сокращению производственных затрат для технологии i-PERC и, в связи с этим, ключевым событием в продвижении на рынок этой высокоэффективной технологии».
Полученные результаты были достигнуты в рамках отраслевой программы IMEC по улучшению характеристик кремниевых фотогальванических элементов, конченой целью которой является разработка дешевой технологии производства высокоэффективных кремниевых фотоячеек.