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Large‐Area Boron‐Doped 1.6 Ω cm p‐Type Czochralski Silicon Heterojunction Solar Cells with a Stable Open‐Circuit Voltage of 736 mV and Efficiency of 22.0%
Solar RRL ( IF 6.0 ) Pub Date : 2020-06-14 , DOI: 10.1002/solr.202000134 Bruno Vicari Stefani 1 , Anastasia Soeriyadi 1 , Matthew Wright 1 , Daniel Chen 1 , Moonyong Kim 1 , Yuchao Zhang 1 , Brett Hallam 1
Solar RRL ( IF 6.0 ) Pub Date : 2020-06-14 , DOI: 10.1002/solr.202000134 Bruno Vicari Stefani 1 , Anastasia Soeriyadi 1 , Matthew Wright 1 , Daniel Chen 1 , Moonyong Kim 1 , Yuchao Zhang 1 , Brett Hallam 1
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Herein, large‐area defect‐engineered p‐type silicon heterojunction (SHJ) solar cells using standard 1.6 Ω cm commercial‐grade boron‐doped Czochralski (Cz) silicon wafers are fabricated. It is demonstrated that despite achieving an open‐circuit voltage of 735 mV with an efficiency of 21.6% for gettered samples, without appropriate treatment, the cells are heavily susceptible to boron–oxygen‐related light‐induced degradation (LID), with the effective lifetime at maximum power point decreasing to 13 μs. This degradation results in a loss of efficiency of more than 3.1%abs (14.3%rel) after 48 h of light soaking. However, the addition of an advanced hydrogenation postcell fabrication process increases the efficiency by 0.2%abs to 21.8%, and dramatically reduces susceptibility of LID, decreasing the extent of degradation to 0.2%abs (0.9%rel). A peak stable independently measured efficiency of 22.0% with an open‐circuit voltage (VOC) of 736 mV is achieved with the addition of a dedicated high‐temperature prefabrication hydrogenation. These results indicate that p‐type Cz wafers can be used to fabricate stable, next‐generation high‐efficiency solar cells using silicon heterojunctions or other passivated contact architectures requiring VOCS well above 700 mV.
中文翻译：
大面积掺硼1.6Ωcm p型卓拉斯基硅异质结太阳能电池，稳定的开路电压为736 mV，效率为22.0％
在此，使用标准的1.6Ωcm商业级掺硼切克劳斯基（Czchralski）（Cz）硅晶片制造了大面积缺陷工程p型硅异质结（SHJ）太阳能电池。结果表明，尽管在没有适当处理的情况下，尽管对吸气样品的开路电压达到了735 mV，效率为21.6％，但这些细胞还是很容易受到硼氧相关的光诱导降解（LID）的影响，最大功率点的使用寿命降至13μs。在光浸泡48小时后，这种降解导致效率损失超过3.1％abs（14.3％rel）。但是，添加先进的氢化后电池制造工艺可将效率提高0.2％abs降低至21.8％，并显着降低了LID的敏感性，从而将降解程度降低至0.2％abs（0.9％rel）。通过添加专用的高温预制氢化，可实现22.0％的峰值稳定独立测量效率和736 mV的开路电压（V OC）。这些结果表明，p型Cz晶圆可用于使用硅异质结或其他要求V OCS远高于700 mV的钝化接触架构来制造稳定的下一代高效太阳能电池。
更新日期：2020-06-14
中文翻译：
大面积掺硼1.6Ωcm p型卓拉斯基硅异质结太阳能电池，稳定的开路电压为736 mV，效率为22.0％
在此，使用标准的1.6Ωcm商业级掺硼切克劳斯基（Czchralski）（Cz）硅晶片制造了大面积缺陷工程p型硅异质结（SHJ）太阳能电池。结果表明，尽管在没有适当处理的情况下，尽管对吸气样品的开路电压达到了735 mV，效率为21.6％，但这些细胞还是很容易受到硼氧相关的光诱导降解（LID）的影响，最大功率点的使用寿命降至13μs。在光浸泡48小时后，这种降解导致效率损失超过3.1％abs（14.3％rel）。但是，添加先进的氢化后电池制造工艺可将效率提高0.2％abs降低至21.8％，并显着降低了LID的敏感性，从而将降解程度降低至0.2％abs（0.9％rel）。通过添加专用的高温预制氢化，可实现22.0％的峰值稳定独立测量效率和736 mV的开路电压（V OC）。这些结果表明，p型Cz晶圆可用于使用硅异质结或其他要求V OCS远高于700 mV的钝化接触架构来制造稳定的下一代高效太阳能电池。
京公网安备 11010802027423号