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imec reporta eficiencias récord para células solares de silicio epitaxiales de capa fina de gran área

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imec reporta eficiencias récord para células solares de silicio epitaxiales de capa fina de gran área

2017-05-27


imec célula solar epitaxial de gran área (70 cm2) con una eficiencia de hasta 16.3% en sustrato de alta calidad.


Los científicos de imec realizaron células solares epitaxiales de área grande (70 cm2) con eficiencias de hasta 16.3% en sustratos de alta calidad. y se lograron eficiencias de hasta el 14,7% en sustratos de baja calidad y gran superficie, lo que demuestra el potencial de las células solares epitaxiales de capa fina para la fabricación industrial. los resultados se lograron dentro del programa de afiliación industrial de células solares de silicio de imec (iiap) que explora y desarrolla tecnologías de proceso avanzadas que apuntan a una reducción drástica en el uso de silicio, al tiempo que aumenta la eficiencia celular y reduce aún más el costo por vatio máximo.


Además de las células solares de silicio a granel basadas en obleas, imec tiene como objetivo desarrollar células solares de silicio epitaxiales de capa fina (\u0026 lt; 20μm) cultivadas en portadores de silicio de bajo costo dentro de su célula solar de silicio. El proceso de película delgada epitaxial en silicio de bajo costo los transportadores son genéricamente similares al proceso a granel y el epi-process se puede implementar con una inversión de equipo limitada en una línea de fabricación de células solares de silicio cristalino existente. para mejorar el confinamiento óptico de la luz en la parte activa de la célula, se desarrolla un reflector poroso enterrado.


imec realizó apilamientos de silicio epitaxial de alta calidad de 20 μm tanto en la parte superior de un sustrato altamente dopado de alta calidad como en un substrato multicristalino umg (grado metalúrgico mejorado) de bajo costo. el campo de superficie posterior de tipo p + (bsf), la base de tipo p y el emisor de lado frontal de tipo n se cultivaron mediante deposición de vapor químico. el esquema de atrapamiento de luz consiste en texturizar el plasma de la superficie frontal en combinación con un reflector de bragg de silicio poroso interno colocado en la interfaz epitaxial / sustrato. las células en el sustrato de alta calidad se ponen en contacto con cobreado. para las células fabricadas en los sustratos de baja calidad, la metalización se realiza con serigrafía, que es el paso final después de la formación del campo de superficie frontal difusa (fsf) y el recubrimiento antirreflejo de nitruro de silicio. de esta manera, los sustratos \"equivalentes de oblea\" cultivados epitaxialmente son totalmente compatibles con el procesamiento de células solares industriales (a granel) estándar.


\"Estas eficiencias de hasta 16.3% en sustratos de alta calidad y de hasta 14.7% en sustratos de bajo costo muestran que las eficiencias a nivel industrial están al alcance de esta tecnología\", dijo jef poortmans, director del programa imec energy / solar. \"Al implementar esquemas de contacto basados ​​en cobre, podemos aumentar aún más la eficiencia haciendo que las células solares de silicio epitaxial de capa fina en obleas de bajo costo sean una tecnología industrial interesante\".


fuente: phys


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