연구진, 페로브스카이트 결정질 실리콘용 다결정 실리콘 터널 복합층 공동 개발 (TOPCon) 직렬형 태양전지 (TSC), 뛰어난 효율성과 높은 안정성을 달성합니다.

이론적 초고효율 및 비용 이점으로 인해 페로브스카이트/결정질 실리콘 직렬 태양전지는 광전지 산업에서 광범위한 개발 전망을 갖고 있으며 광범위한 관심을 받고 있습니다. 기존 소자 효율 개선을 위한 노력은 탑 셀 개선에 집중됐지만, 탑 셀을 넘어서는 개선의 여지가 많다.

복합층은 상단 셀과 하단 셀 사이의 전기적 접촉층으로 효율성을 더욱 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.

이번 연구에서 연구진은 다결정 실리콘(poly-Si) 터널링 복합층을 개발하여 페로브스카이트/TOPCon 결정질 실리콘 탠덤 셀에 사용했습니다.

2단계 어닐링 방식을 통해 붕소 및 인 도펀트의 확산을 효과적으로 억제하여 셀의 패시베이션 및 접촉 특성이 우수합니다.

기존의 투명 전도성 산화물 층과 비교하여, 이 새로운 터널링 복합 층은 폴리실리콘(P+) 기판에서 더 강한 흡착력을 가지며 최상층 페로브스카이트 도터 셀에 대해 보다 효율적인 전하 캐리어 이동 및 추출을 제공할 수 있습니다.

새로 개발된 탠덤 셀은 페로브스카이트/TOPCon 탠덤 셀에 대해 현재 보고된 최고 값 중 하나인 29.2%의 놀라운 광전 변환 효율을 달성합니다.

또한 태양전지는 최대 전력점을 500시간 연속 추적한 후에도 초기 효율 85%를 유지해 높은 안정성을 보여준다.

연구원들에 따르면, 유한 요소 시뮬레이션은 캐리어 전송 및 터널링 메커니즘을 더욱 밝혀줍니다. 또한, 상관관계 분석을 통해 폴리실리콘의 도핑 농도가 성능에 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다. 페로브스카이트/결정질 실리콘 탠덤 셀.

그림 1 폴리실리콘 터널링 복합층을 갖춘 페로브스카이트/TOPCon TSC