Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã đơn giản hóa việc lắng đọng các lớp màng mỏng trong quá trình sản xuất thương mại pin mặt trời TOPCon. Thông qua kỹ thuật lắng đọng lớp nguyên tử có sự hỗ trợ của plasma công nghiệp (PEALD) dạng ống, chúng có thể đạt được hiệu suất chuyển đổi điện năng là 22,8% trong một mô-đun TOPCon 60 cell, 613 W.
Một nhóm nghiên cứu quốc tế đã chế tạo pin mặt trời tiếp xúc thụ động ôxít đường hầm (TOPCon) thông qua một kỹ thuật mới cho phép kiểm soát sự lắng đọng ôxít đường hầm ở quy mô nguyên tử.
Nhà nghiên cứu Liao Baochen nói với tạp chí PV: “Công nghệ mới này nhằm giải quyết các vấn đề do phương pháp lắng đọng hơi hóa chất áp suất thấp (LPCVD) truyền thống đặt ra . “Đây là những chi phí bảo trì cao và tỷ lệ lắng đọng thấp, đặc biệt là đối với doping tại chỗ.”
Các nhà khoa học mô tả phương pháp được đề xuất là một kỹ thuật lắng đọng lớp nguyên tử công nghiệp hỗ trợ plasma (PEALD) dạng ống cải tiến . Họ tuyên bố rằng nó có thể cung cấp màng oxit silicon đường hầm (SiOx) chất lượng cao với chi phí thấp và thông lượng cao.
Họ cho biết nó có thể được tích hợp dễ dàng vào các hệ thống PECVD dạng ống được sử dụng để sản xuất mô-đun năng lượng mặt trời PERC đơn tinh thể.
Các nhà nghiên cứu cho biết: “ Một công cụ lắng đọng là đủ để hoàn thành việc lắng đọng tất cả các lớp màng mỏng, làm cho quá trình chế tạo của nó trở nên cạnh tranh hơn so với các phương pháp thông thường.
Nhóm đã xây dựng phòng giam bằng một tấm wafer loại n G1 có độ dày 170 μm và diện tích là 440,96 cm vuông . Họ lắng tất cả các màng ở nhiệt độ 200 C và thời gian chu kỳ là 25 giây. Sau đó, họ kiểm soát độ dày SiOx bằng cách điều chỉnh số chu kỳ lắng đọng lớp nguyên tử (ALD) và ủ tất cả các mẫu trong lò ống ở 920 C trong 45 phút để tạo điều kiện cho quá trình kết tinh và hoạt hóa dopant.
Bước cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã in màn hình các tế bào trên cả hai mặt bằng hợp kim nhôm-bạc (Al-Ag) cho các điện cực phía trước và dán Ag cho các điện cực phía sau. Sau đó, họ nung các thiết bị ở nhiệt độ cao nhất khoảng 800 C bằng lò nung nhanh công nghiệp.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm các tế bào trong điều kiện chiếu sáng tiêu chuẩn và thiết bị hoạt động tốt nhất đạt hiệu suất chuyển đổi nguồn là 24,2%, điện áp hở mạch là 42,65 V, dòng ngắn mạch là 17,74 A và hệ số lấp đầy là 81,0%.
Các nhà khoa học cũng sử dụng 60 tế bào để chế tạo mô-đun TOPCon 613 W đạt hiệu suất 22,8%, điện áp hở mạch 41,21 V, dòng ngắn mạch 18,17 A và hệ số lấp đầy 79,5%.
Họ cho biết: “ Các tế bào được cắt một nửa bằng tia laser và dán hai mặt bằng hai tấm kính cường lực để tạo thành các mô-đun hai mặt.
Họ đã trình bày quy trình sản xuất mới trong “ Ôxít đường hầm được kiểm soát ở quy mô nguyên tử được kích hoạt bởi công nghệ PEALD dựa trên ống công nghiệp mới với hiệu suất tế bào TOPCon thương mại đã được chứng minh> 24%,” được xuất bản gần đây trên tạp chí Progress in Photovoltaics .
Nhóm này bao gồm các học giả từ Đại học Nam Thông, nhà sản xuất tế bào Tongwei của Trung Quốc, Viện Nghiên cứu và Kỹ thuật Vật liệu (IMRE) của Singapore, Đại học New South Wales (UNSW) ở Úc và nhà sản xuất mô-đun Risen Energy có trụ sở tại Trung Quốc.
