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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%）。
关键词： IBC太阳能电池、效率潜力、寿命监测、POLO结构、钝化接触
更新于2025-09-23 15:22:29
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对于零、一或两个极性——POLO结如何最适合集成到工业硅太阳能电池中？
摘要： 我们系统研究了在p型工业硅太阳能电池中采用氧化硅上多晶硅（POLO）结或相关结结构相较于钝化发射极和背面电池（PERC）基准技术的优势。评估涵盖三个方面：(a) 具有POLO结的代表性结构在无POLO（=PERC+）、单极性和双极性情况下的模拟效率潜力；(b) 其可能的精简工艺流程；(c) 主要构建?？榈氖笛榻峁?。协同效率增益分析表明，POLO仅抑制单极性接触复合相较于PERC+仅带来0.23%绝对值至0.41%绝对值的适度效率提升，因剩余复合路径仍然存在。该问题在包含双极性POLO结（POLO2）的结构中得到解决——我们为此提出了精简工艺流程，并通过实验验证了其最重要构建?？椤Ｈ欢礁鍪笛樘粽剑ǘ宰脊钣雙+多晶硅丝网印刷金属化）至今尚未解决，导致"实际"POLO2电池效率低于理想情况。因此作为中间步骤，我们研发了单极性POLO结的POLO IBC电池。该结构规避了POLO2的上述挑战，可在精简工艺流程中实现，且相较于PERC具有1.59%绝对值的效率优势——因其不仅抑制了接触复合，还以n+ POLO结完全替代了整个磷发射极。
关键词： POLO、钝化接触、太阳能电池发展、效率潜力、多晶硅
更新于2025-09-12 10:27:22