美国佐治亚理工学院的一组科学家制造了一块面积达239平方厘米的丝网印刷双面n型硅太阳能电池。

该器件的正面采用离子注入的同质硼发射极，背面采用载流子选择性隧道氧化物钝化触点 (TOPCon)。“该电池是使用商业工具开发的，”研究合著者 Young Woo Ok 告诉光伏杂志。目前，主要制造商正在研究 TOPCon 作为实现 25% 以上效率的途径，但迄今为止，与 PERC 相比更高的成本限制了其发展。

钝化触点通过低压化学气相沉积(LPCVD)注入180微米厚的直拉晶片的背面。学者解释说：“由于 LPCVD 在晶圆的两侧生长多晶硅，我们实施了掩蔽工艺以从正面蚀刻多晶硅。”

然后将电池在 855 摄氏度下退火以进行多晶硅结晶和掺杂剂激活，并且通过原子层沉积 (ALD)钝化硼发射极。氮化硅掩模被应用在电池的边缘以在过程中保护它们。

全丝网印刷电池

正面金属化是使用双印刷的浮动母线 (FB) 制成的。栅指用银和铝制成的耐火浆料丝网印刷，然后用非耐火银浆料印刷母线以防止损坏电池层。样品最终在工业式带式炉中以 770 摄氏度的温度烧制，并在此过程结束时去除保护面具。

对该电池进行的测试表明，其最高效率达到了 22.6%，开路电压为702 mV，短路电流为 40 mA/cm2，填充因子为 79.7%。

该电池在最近发表在太阳能材料和太阳能电池上的研究中描述了全丝网印刷双面大面积 22.6% N 型硅太阳能电池，具有轻掺杂离子注入硼发射极和隧道氧化物钝化后触点。

就在同一天，制造业巨头 Longi 创下了 n 型 TOPCon 电池的新纪录，为 25.21%。然而，在最近发表的另一项研究中，美国小组研究了对离子注入硼发射体的掺杂分布、表面浓度、复合电流密度和薄层电阻的优化。通过模拟结果，它将电池效率提高到 22.9%，并得出结论，使用无母线触点，该设备也可以实现 23.5% 的效率。