Las células solares n-TOPCon han atraído la atención debido a su exclusiva capa ultrafina de dióxido de silicio (SiOx) y su capa de silicio policristalino n+ (poli-Si), que ayuda a lograr una baja densidad de corriente de recombinación (J0) y una resistencia de contacto reducida (ρdo).

El láser proceso de optimización de contacto mejorada (LECO) Está reemplazando el proceso tradicional de sinterización a alta temperatura y convirtiéndose en una tecnología dominante. Se estudiaron los efectos de diferentes parámetros (temperatura de sinterización, potencia del láser, voltaje inverso) en el proceso LECO sobre la densidad de corriente de recombinación del contacto metálico, la resistividad del contacto y las características de IV. Se alcanzó una eficiencia máxima del 25,97 % utilizando una temperatura de sinterización de 790°C, una potencia láser de 18W y una tensión inversa de 16V.

Materiales y métodos

Diagrama esquemático de la estructura de la célula solar n-TOPCon y del proceso LECO

Estructura de célula solar n-TOPCon: incluye emisor p+, capas de pasivación Al2O3 y SiNx en la superficie frontal, y capas de SiOx y n+ poli-Si en la superficie posterior.

Flujo del proceso LECO:

Irradiación láser: utilice un láser infrarrojo (longitud de onda 1064 nm, potencia 18-24 W) para escanear la superficie frontal en todo el ancho y la energía del láser se concentra en la punta de la textura de la pirámide.

Aplicación de voltaje inverso: Aplique un voltaje inverso de 10-20 V durante la acción del láser para guiar el movimiento direccional de los portadores fotogenerados (electrones y huecos) y promover la difusión mutua de plata (Ag) y silicio (Si).

Mecanismo de optimización del contacto: Contacto directo plata-silicio: La alta temperatura local inducida por el láser hace que la plata en la pasta de plata forme contacto directo con el silicio, reduciendo la resistencia de la interfaz.

Coloide de nanoplata en la capa de vidrio: El láser y el voltaje inverso hacen que la plata forme una red conductora en la capa de vidrio, transmitiendo corriente a través del efecto túnel.