Формирование медной контактной сетки на поверхности кремниевых гетероструктурных фотоэлектрических преобразователей
Аболмасов С.Н.1, Абрамов А.С.1,2, Вербицкий В.Н.1,2, Шелопин Г.Г.1, Кочергин А.В.1,3, Теруков Е.И.1,2,3
1НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), Санкт-Петербург, Россия
Email: tem47@mail.ru
Поступила в редакцию: 9 декабря 2021 г.
В окончательной редакции: 10 января 2022 г.
Принята к печати: 10 января 2022 г.
Выставление онлайн: 2 марта 2022 г.
Представлен сравнительный анализ различных методов формирования медной (Cu) контактной сетки на поверхности кремниевых гетероструктурных фотоэлектрических преобразователей (SHJ ФЭП) в качестве альтернативы стандартному методу трафаретной печати с использованием дорогостоящих серебросодержащих (Ag) паст. Показано, что использование струйной печати для формирования защитных диэлектрических масок на основе органического полимера и тонких буферных металлических слоев для роста Cu-контактной сетки методом электрохимического осаждения позволяет формировать контактную сетку необходимой формы, обладающую достаточной адгезией к поверхности SHJ ФЭП. Используя данный метод, были изготовлены двусторонние SHJ ФЭП (размером 157x157 мм) с Cu-контактной сеткой, демонстрирующие кпд = 22.9% и уровень адгезии 3-5 Н/мм по сравнению с 22.6% и 1.5-2 Н/мм при использовании аналогичной контактной сетки на основе Ag-пасты. Ключевые слова: солнечная энергетика, монокристаллический кремний, гетероструктурный фотоэлектрический преобразователь, медная контактная сетка, электрохимическое осаждение, трафаретная и струйная печать.
- R. Preu, E. Lohmuller, S. Lohmuller, P. Saint-Cast, J.M. Greulich. Appl. Phys. Rev., 7, 041315 (2020)
- A.S. Abramov, D.A. Andronikov, S.N. Abolmasov, E.I. Terukov. In: High Efficient Low-Cost Photovoltaics, Recent Developments, 2nd еdn (Springer Nature, Switzerland, 2020) p. 113
- K. Yoshikawa, H. Kawasaki, W. Yoshida, T. Irie, K. Konishi, K. Nakano, T. Uto, D. Adachi, M. Kanematsu, H. Uzu, K. Yamamoto. Nature Energy, 2, 17032 (2017)
- P.J. Verlinden. J. Renewable Sustainable Energy, 12, 053505 (2020)
- W. Wang. The mass production of HJT in Huasun, 4th Int. Workshop on Silicon Heterojunction Solar Cells (2021)
- J. Yu, J. Li, Y. Zhao, A. Lambertz, T. Chen, W. Duan, W. Liu, X. Yang, Y. Huang, K. Ding. Solar Energy Mater. \& Solar Cells, 224, 110993 (2021).
- S.K. Chunduri, M. Schmela. Heterojunction solar technology (TAIYANGNEWS Press release, 2020)
- D. Adachi, J.L. Hernandez, K. Yamamoto. Appl. Phys. Lett., 107, 233506 (2015)
- D. Adachi, T. Terashita, T. Uto, J.L. Hernandez, K. Yamamoto. Solar Energy Mater. \& Solar Cells, 163, 204 (2017)
- A. Dabirian, A. Lachowicz, J.W. Schuttauf, B. Paviet-Solomon, M. Morales-Masis, A. Hessler-Wyser, M. Despeisse, C. Ballif. Solar Energy Mater. \& Solar Cells, 159, 243 (2017)
- A. Lachowicz, G. Andreatta, N. Blondiaux, A. Faes, N. Badel, J.J.D. Leon, C. Allebe, C. Fontaine, P.-H. Haumesser, J. Jourdan, D. Munoz, M Godard, M. Darmon, S. Nicolay, M. Despeisse, C. Ballif. Proc. IEEE 48th Photovoltaic Specialists Conf. (2021) p. 1530
- T. Hatt, J. Bartsch, S. Schellinger, J. Schneider, A.A. Brand, S. Kluska, M. Glatthaar. Proc. 38th Eur. Photovoltaic Solar Energy Conf. (2021) p. 326
- Patent WO 2016/000030, https://www.pv-magazine.com/ 2021/09/10/austaralian-startup-sets-25-54-efficiency-record-for-silicon-cell
- J.B. Heng, J. Fu, B. Kong, Y. Chae, W. Wang, Z. Xie, A. Reddy, K. Lam, C. Beitel, C. Lioa, C. Erben, Z. Huang, Z. Xu. IEEE J. Photovoltaics, 5, 82 (2014)
- DuPontTM Riston special series data sheet \& processing information
- D. Stuwe, D. Mager, D. Biro, J.G. Korvink. Inkjet Technology for Crystalline Silicon Photovoltaics, 27, 599 (2015)
- T. Hatt, J. Bartsch, S. Kluska, S. Nold, S.W. Glunz, M. Glatthaar. Proc. IEEE 47th Photovoltaic Specialists Conf. (2020) p. 397
- A. Lachowicz, A. Descoeudres, J. Champliaud, A. Faes, J. Geissbuhler, M. Despeisse, S. Nicolay, C. Ballif. Proc. 36th Eur. Photovoltaic Solar Energy Conf. (2019) p. 564
- A. Lachowicz, P. Wayss, J. Geissbuhler, A. Faes, J. Champliaud, N. Badel, C. Ballif, M. Despeisse. Review on plating processes for silicon heterojunction cells, 8th Workshop on Metallization and Interconnection for Crystalline Silicon Solar Cells ( 2019)
- S. Abolmasov, A. Abramov, D. Andronikov, K. Emtsev, G. Ivanov, I. Nyapshaev, D. Orekhov, A. Semenov, G. Shelopin, E. Terukov, B. Strahm, G. Wahli, P. Papet, T. Soderstrom, Y. Yao, T. Hengst, G. Kekelidze. Proc. 31th Eur. Photovoltaic Solar Energy Conf. (2015) p. 1046
- A. Aguilar, S. Herasimenka, J. Karas, H. Jain, Jongwon Lee, K. Munoz, L. Michaelson, T. Tyson, W. Dauksher, S. Bowden. Proc. IEEE 43rd Photovoltaic Specialists Conf. (2016) p. 972.
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.