效率为26.1%的POLO-IBC电池：电学与光学损耗机制的量化分析

摘要： 我们展示了具有钝化POLO接触（正负极性两侧均采用）的叉指背接触（IBC）太阳能电池实验结果，其正负极间设有标称本征多晶硅区域。在1.3 Ω·cm和80 Ω·cm p型FZ硅片上分别实现26.1%和24.9%的效率，在2 Ω·cm n型Cz硅片上达到24.6%效率。表面钝化后电池初始测量的隐含效率潜力非常接近，分别为26.8%、26.8%和26.4%。我们将效率潜力与最终电流-电压测量结果的差异归因于退化、边缘效应以及串联/并联电阻损耗，并通过少子寿命测量进行量化。结合有限元模拟分析，确定标称本征多晶硅区域的表面复合速度范围为13-21 cm/s。采用相同方法分析发现：1.3 Ω·cm硅片前表面复合速度在制程中从2增至10 cm/s，80 Ω·cm硅片从0.5增至2.3 cm/s——这表明低掺杂体材料制备的电池对制程导致的表面钝化质量退化更为敏感。我们进一步通过两种方式确定电池理论极限：首先理想化复合过程（1.3 Ω·cm达28%，80 Ω·cm达28.2%），其次同时理想化光学性能（分别达29.4%和29.5%）。