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德國(guó)科學(xué)家們使用激光增強(qiáng)接觸優(yōu)化作為燒制后處理，將一種工業(yè)TOPCon太陽能電池的效率從23.8%提高到24.1%。

來自德國(guó)弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所（ISE）和德國(guó)激光增強(qiáng)接觸優(yōu)化（LECO）的研究人員與Cell Engineering GmbH合作，主要通過使用LECO作為燒制后處理，將隧穿氧化物層鈍化接觸（TOPCon）太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率提高了0.6%。

Cell Engineering GmbH于2016年獲得了這一新工藝的專利，取代了通常用于TOPCon電池的傳送帶式爐（FFO）技術(shù)，該技術(shù)需要的峰值溫度高于700 C。眾所周知，F(xiàn)FO可以提高電池的填充因子，但也會(huì)導(dǎo)致金屬誘導(dǎo)的重組增加，從而降低開路電壓和電池的整體效率。

科學(xué)家們說：“這項(xiàng)研究使用激光增強(qiáng)接觸優(yōu)化（LECO）作為燒制后處理方法來降低接觸燒制溫度，使得工業(yè)TOPCon太陽能電池的開路電壓更高，同時(shí)填充因子值也更高。”

LECO工藝包括在太陽能電池的正面以超過10 V的恒定反向電壓使用高強(qiáng)度激光脈沖，由此產(chǎn)生的數(shù)安培電流會(huì)大大降低半導(dǎo)體和金屬電極之間的接觸電阻率。

德國(guó)研究團(tuán)隊(duì)在多晶硅厚度分別為80和170納米的TOPCon太陽能電池上測(cè)試了這種新方法。

研究人員解釋說：“該電池的結(jié)構(gòu)采用一個(gè)硼擴(kuò)散的p+發(fā)射極，并用熱生長(zhǎng)的二氧化硅（SiO2）、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）氧化鋁（AlOx）和氮化硅(SiNx）層、n型體和背面同樣的TOPCon層進(jìn)行鈍化處理。在退火過程中，磷通過薄薄的氧化物擴(kuò)散，在晶體硅內(nèi)形成一個(gè)尾部，使其具有出色的鈍化質(zhì)量，同時(shí)沉積的非晶硅會(huì)結(jié)晶成多晶硅。然后，TOPCon層被作為抗反射涂層和氫源的PECVD SiNx層蓋住，這對(duì)完全激活鈍化作用至關(guān)重要。”

學(xué)者們確定，用新的LECO技術(shù)制造的超級(jí)太陽能電池的效率達(dá)到了24.1%，而不采用LECO的參考電池的效率為23.8%。

科學(xué)家們說：“這些結(jié)果與賀利氏公司的結(jié)果相吻合，他們估計(jì)這類電池的潛在增益為0.52%。”他們指出，表現(xiàn)最好的電池也達(dá)到了81.6%的填充因子，706 mV的開路電壓，以及41.3 mA/cm2的短路電流。

科學(xué)家們?cè)谧罱l(fā)表在期刊《光伏進(jìn)展》（Progress in Photovoltaics）上的文章《iTOPCon太陽能電池上的激光增強(qiáng)接觸優(yōu)化》中介紹了這一發(fā)現(xiàn)。

他們總結(jié)說：“LECO工藝能做的不僅僅是提高太陽能電池的平均性能，還允許對(duì)整個(gè)工藝序列進(jìn)行整體微調(diào)，并使接觸電阻率更加均勻，從而使填充因子分布更窄。在這兩方面，各層都變得更薄更低摻雜，并有可能采用額外或加厚的介電層，對(duì)金屬漿料的滲透更有適應(yīng)性，減少金屬面積分?jǐn)?shù)，延長(zhǎng)燒制或退火條件。”

原標(biāo)題：激光增強(qiáng)接觸優(yōu)化將TOPCon太陽能電池性能提高了0.6