工業技術研究院

技術簡介

先進PERC太陽電池技術開發，內容包括元件結構模擬與元件製程開發。模擬以N型多晶矽作為背面射極之P型鈍化接觸太陽電池，以現有製程可達之最佳參數結合鈍化接觸電極時，元件Voc超過700 mV，理論效率達到23％以上。製程上，藉由調整N型多晶矽摻雜濃度與厚度使背面J0可達3 fA/cm2，並分析不同金屬遮蔽率之電池計算出電極與N型多晶矽之鈍化接觸J0c為232 fA/cm2；以硼擴散作為前表面場並搭配氧化鋁/氮化矽之鈍化堆疊層，參數最佳化後之正面J0為7 fA/cm2，優化FSF與燒結參數後之J0c為163 fA/cm2；最後，藉由調整電極finger間距、燒結條件、膠料匹配性與電極圖案等參數，背射極P-TOPCon電池效率達到22.55％。

Abstract

This report including device simulation and process development. Based on feasible parameters in current process, p-type passivated contact solar cell with n-type polycrystalline silicon as the back emitter has efficiency 23％ and the Voc exceeds 700 mV. The rear side J0 can reach 3 fA/cm2 by adjusting the doping profile of the n-type polysilicon and the J0c between the electrode and the polysilicon is 232 fA/cm2 according to analyzing different metal shielding ratios. The optimized front side J0 is 7fA/cm2 by adjusting the Boron-FSF/Al2O3/SiNx stack layers and the J0c on the front contact is 163 fA/cm2. Finally, the efficiency of P-TOPCon with rear emitter reaches 22.55％ with optimized electrode metallization.

技術規格

1.以n型多晶矽當背面鈍化射極層，模擬出Voc 703mV及效率23％的P-TOPCon電池。 2. 1.5nm氧化矽/100nm n型多晶矽/20nm氧化鋁/80 nm氮化矽對稱結構之J0為3 fA/cm2。3.鎵摻雜晶片所做的半成品iVoc可達730 mV。4.P-TOPCon電池元件Voc超過700mV，效率為22.55％。

Technical Specification

1.Base on n-type poly Si rear emitter, we simulated successfully Voc 703mV and efficiency 23％ P-TOPCon cell. 2.According to SiOx 1nm, n-poly Si 100nm, Al2O3 20nm and SiNx 80nm, J0 reach 3fA/cm2. 3.iVoc of Ga-doped semi-finished product achieved 730mV. 4.Voc of P-TOPCon exceeded 700mV and efficiency reached 22.55％.

技術特色

1.內容包含完整的太陽電池製作而非只有部分步驟。 2.技術可應用於PERx及TOPCon等鈍化改良太陽能電池。 3.結構及理論計算可以作n型太陽能電池及p型太陽能電池。

應用範圍

光電、半導體，能源等相關產業

接受技術者具備基礎建議（設備）

化學蝕刻槽、擴散設備、化學氣相沉積或相關薄膜機台等光電製造相關設備。

接受技術者具備基礎建議（專業）

具備半導體、光電、能源及材料等相關經驗的研發人員與銷售業務。

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