Influence of the Front Surface Passivation Quality on Large Area n-Type Silicon Solar Cells with Al-Alloyed Rear Emitter

Book, Felix; Wiedenmann, Thomas; Schubert, Gunnar; Plagwitz, Heiko; Hahn, Giso

doi:10.1016/j.egypro.2011.06.170

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“…Recently, alloying of screen-printed aluminum pastes has appeared as a technologically alternatives to boron diffusion. It allows a simplified p þ emitter fabrication on n-type silicon wafers, and has become of growing interest in solar cell production Singh et al (2011), Rauer et al (2011), Moehlecke et al (2013), Woehl et al (2011) Book et al (2011) Green (2003). The quality of Al-doped p þ Si (Al-p þ ) region is a crucial issue http://dx.doi.org/10.1016/j.solener.2015.04.043 0038-092X/Ó 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Quality improvement of screen-printed Al emitter by using SiO2 interfacial layer for industrial n-type silicon solar cells

Wei

Wang

et al. 2015

Solar Energy

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Quality improvement of screen-printed Al emitter by using SiO2 interfacial layer for industrial n-type silicon solar cells

Wei

Wang

et al. 2015

Solar Energy

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“…A passivação com camadas de SiO 2 /SiN x resultou na velocidade de recombinação dos minoritários em superfície de 2,4 cm/min em lâminas de Si-Cz tipo n passivadas com SiO 2 crescido termicamente [20]. Em células solares com campo retrodifusor frontal com baixa concentração em superfície de fósforo, a passivação com camadas de SiO 2 /SiN x resultou em um aumento da eficiência de aproximadamente 0,5 % (absoluto), quando comparada com a passivação de SiN x depositado por PECVD [21].…”

Section: Introductionunclassified

Análise da passivação com SiO 2 na face posterior e frontal de células solares com campo retrodifusor seletivo

2018

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RESUMO A passivação das superfícies das células solares de silício é importante para obter alta eficiência, pois reduz a recombinação dos portadores de carga minoritários. O crescimento de SiO2 é a técnica mais efetiva para passivar lâminas de silício cristalino. O objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento e a análise da passivação na face posterior e frontal com diferentes espessuras de SiO2, crescido por oxidação seca. Células solares foram processadas com campo retrodifusor seletivo em lâminas de silício Czochralski, tipo p, grau solar. O emissor frontal foi produzido pela difusão de fósforo e o campo retrodifusor seletivo foi formado pela difusão de boro e alumínio, para possibilitar a passivação também na face posterior. Variou-se a temperatura (Toxi) e o tempo (toxi) de oxidação para formar camadas de SiO2 com diferentes espessuras. Com base em trabalhos anteriores, fixou-se toxi em 7 minutos e variou-se Toxi de 770 °C a 920 °C. A seguir, fixou-se Toxi em 800 °C e variou-se toxi de 2 a 90 minutos. As espessuras das camadas de SiO2 produzidas variaram entre 7 e 80 nm no emissor frontal e entre 1 e 14 nm na face posterior. Para avaliar a passivação, comparou-se a tensão de circuito aberto (Voc) e constatou-se que aumentou até toxi = 45 min e até Toxi = 860 °C. Com base nestes resultados, variou-se o tempo de oxidação para Toxi = 860 °C. A maior Voc, de 604 mV, foi obtida para: a) Toxi = 860 °C e toxi = 30 min e b) Toxi = 800 °C e toxi = 45 min, resultando em uma camada de SiO2 da ordem de 50 - 60 nm e de 10 - 14 nm na face dopada com fósforo e com boro, respectivamente. A maior eficiência alcançada foi de 16,0 %.

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“…Today, alloying from screen-printed aluminum pastes is commonly used for the formation of the rear contact of silicon solar cells [1][2][3][4][5][6][7]. Thereby, an aluminum-doped p + Si (Al-p + ) region forms at the surface of the silicon wafer beneath the metal contact, which acts as back surface field for p-type and as rear emitter for n-type Si solar cells, and shields electrons from the recombination-active contact [8][9][10][11].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Theoretical and experimental investigation of aluminum-boron codoping of silicon

Rauer

Schmiga

Raugewitz

et al. 2015

Prog. Photovolt: Res. Appl.

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We present a detailed study on aluminum-boron codoping of silicon by alloying from screen-printed aluminum pastes containing boron additives (Al-B pastes). We derive an analytical model for the formation of the Al-B acceptor profiles by quantitatively describing (i) the composition of the Al-B-Si melt and (ii) the incorporation of Al and B acceptor atoms into the recrystallizing Si lattice. We show that measured Al-B dopant profiles can be excellently described by this model, which therefore offers a straightforward method for the comprehensive investigation of alloying from Al-B pastes. The formation of a characteristic kink in the Al-B dopant profile curve can thus be ascribed to the exhaustion of the B additive dissolution during alloying. By intentionally adding elemental B powder to an Al paste, we demonstrate that only a low percentage of the B powder actually dissolves into the melt. We show that this incomplete dissolution of the B additive strongly affects the recombination characteristics of Al-B-p(+) regions and, thus, is an important element of alloying from Al-B pastes. This study therefore provides improved understanding of aluminum-boron codoping of silicon

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Influence of the Front Surface Passivation Quality on Large Area n-Type Silicon Solar Cells with Al-Alloyed Rear Emitter

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Quality improvement of screen-printed Al emitter by using SiO2 interfacial layer for industrial n-type silicon solar cells

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Análise da passivação com SiO 2 na face posterior e frontal de células solares com campo retrodifusor seletivo

Theoretical and experimental investigation of aluminum-boron codoping of silicon

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