Institut Silizium-Photovoltaik

Technology and Operating Principles of Silicon-based Heterojunction Solar Cells (TopShot)

Die Kombination von amorph/kristallinen Siliziumheteroübergängen mit rückkontaktierten Solarzellenkonzepten weisen ein hohes Effizienzpotenzial von bis zu 24% auf.  a-Si/c-Si Heteroübergangssolarzellen zeigen Spannungen von bis zu 740mV (Mishima et al. 2011). Rückkontaktierte Zellarchitekturen erlauben die Vermeidung von Abschattungsverlusten durch die vorderseitigen Kontakte. Ferner fallen optische Verluste durch ein vorderseitig aufgebrachtes transparentes leitfähiges Oxid, wie es in beidseitig kontaktierten Siliziumheteroübergangssolarzellen benötigt wird weg.
Die zentralen Bausteine des Projekts befassen sich mit der für Rückkontaktsolarzellen spezifischen Entwicklung von a-Si-Schichten sowie geeigneten Kontaktsystemen. Ferner werden Strukturierungsmethoden zur Anordnung beider Polaritäten auf der Rückseite betrachtet, die mit der hohen Passivierungsqualität der a-Si/c-Si-Grenzfläche kompatibel sind. Schließlich sollen Gesamtzellsysteme auf kleiner Fläche entwickelt und anschließend flächenmäßig aufskaliert werden.

Ausführungsbeispiel für Hetero-Rückkontaktzelle („PRECASH“ von Stangl et al.)

Publikationen

N. Mingirulli, J. Haschke, R. Gogolin, R. Ferré, T.F. Schulze, J. Düsterhöft, N.-P. Harder, L. Korte, R. Brendel, B. Rech
"Efficient interdigitated back-contacted silicon heterojunction solar cells",
Phys. Status Solidi RRL 5, No. 4, 159–161 (2011) / DOI 10.1002/pssr.201105056

R. Stangl, J. Haschke, M. Bivour, L. Korte, M. Schmidt, K. Lips, B. Rech,  Planar rear emitter back contact silicon heterojunction solar cells,
Solar Energy Materials and Solar Cells 93 (2009), p. 1900-1903, doi:10.1016/j.solmat.2009.06.010