Forschende des ISC Konstanz haben neue Erkenntnisse zu einer der wichtigsten Zuverlässigkeitsfragen moderner TOPCon-Solarzellen veröffentlicht: der UV-induzierten Degradation (UVID).
Der Fachartikel von David Bäurle und weiteren Kolleginnen und Kollegen des ISC Konstanz ist in der renommierten Fachzeitschrift Solar Energy Materials and Solar Cells erschienen.
David Bäurle vor der UV Kammer im Labor des ISC Konstanz
TOPCon hat sich in den vergangenen Jahren zur weltweit dominierenden Solarzellentechnologie entwickelt. Mit dem zunehmenden Einsatz dieser Technologie rückt neben hohen Wirkungsgraden insbesondere die langfristige Stabilität der Solarzellen in den Fokus. UV-induzierte Degradation kann die Passivierung der Solarzellen beeinträchtigen und damit die Leistung über die Betriebsdauer verringern.
In ihrer Studie untersuchten die Forschenden systematisch verschiedene Passivierungskonzepte auf der Vorderseite der Solarzellen sowie den Einfluss unterschiedlicher Abscheideverfahren, AlOx-Schichtdicken und Grenzflächendesigns auf die UV-Stabilität.
Zu den wichtigsten Ergebnissen gehören:
Mit Atomic Layer Deposition (ALD) abgeschiedene Passivierungsschichten weisen eine deutlich höhere UV-Stabilität auf als PECVD-Schichten.
Dickere AlOx-Schichten verbessern die Widerstandsfähigkeit gegenüber UV-induzierter Degradation.
Eine zusätzlich thermisch gewachsene SiOx-Zwischenschicht erhöht die UV-Stabilität weiter.
Industriell gefertigte TOPCon-Zellen verschiedener Hersteller zeigten vergleichbare Effizienzverluste von etwa 2–3 %, gleichzeitig können Prozessschwankungen innerhalb einer Fertigungslinie einen erheblichen Einfluss auf die Degradation haben.
Die Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Alterungsmechanismen moderner TOPCon-Solarzellen und liefern konkrete Ansätze zur weiteren Verbesserung ihrer Langzeitzuverlässigkeit.
Wir gratulieren David Bäurle und allen Mitautorinnen und Mitautoren herzlich zu dieser Veröffentlichung.