Дослідники з Інституту систем сонячної енергетики ім. Фраунгофера домоглися ефективності перетворення 26% для кремнієвих фотоелементів звичайної конструкції, у яких струмопровідні контакти розташовані на обох сторонах осередку: зверху і знизу. Такі моделі відповідають існуючим галузевим стандартам і добре підходять для промислового виробництва.
Раніше близький до 26% ККД вчені також отримали для фотоелектричних елементів, виконаних за технологією IBC, що має на увазі розміщення обох контактів на тильній стороні фотоосередка. Але такі пристрої дотепер не отримали широкого поширення і складні у виготовленні, тому дослідники відмовилися від подальшої роботи з ними на користь звичних і добре освоєних фотоелементів з контактами на двох сторонах.
Важлива відмінність розробленого Фраунгоферовським інститутом пристрою від фотоелементів, що випускаються зараз промислово, полягає в розташуванні області pn-переходу. Якщо у стандартних моделей вона знаходиться зверху, то в експериментальній комірці її створили за допомогою TOPCon на всій площі задньої сторони. Це дало можливість легувати бором не всю передню поверхню елемента, а тільки місця, по яких проходять верхні контакти.
Отриманий таким чином осередок, названий TOPCoRE (фотоелемент з TOPCon на задній стороні), дозволив досягти, крім рекордного ККД, дуже високого значення коефіцієнта заповнення вольтамперної характеристики – 84,3%. Цей параметр показує співвідношення реальної потужності до теоретично досяжної.
Крім того, TOPCoRE забезпечують більшу вихідну напругу, ніж стандартні фотоелементи, які демонструють низькі втрати через поверхневу рекомбінацію і ефективний транспорт носіїв заряду. За розрахунками вчених, у розробки є потенціал для подальшого підвищення ефективності до 27%.
Натхнення: ecotechnica.com.ua