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Autodiffusion: A novel method for emitter formation in crystalline silicon thin-film solar cells

  • A. Wolf*
  • , B. Terheiden
  • , R. Brendel
  • *Korrespondierende*r Autor*in für diese Arbeit

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftArtikelForschungPeer-Review

Abstract

The in situ formation of an emitter in monocrystalline silicon thin-film solar cells by solid-state diffusion of dopants from the growth substrate during epitaxy is demonstrated. This approach, that we denote autodiffusion, combines the epitaxy and the diffusion into one single process. Layer-transfer with porous silicon (PSI process) is used to fabricate n-type silicon thin-film solar cells. The cells feature a boron emitter on the cell rear side that is formed by autodiffusion. The sheet resistance of this autodiffused emitter is 330 Ω/□- An independently confirmed conversion efficiency of (14.5 ± 0.4)% with a high short circuit current density of (33.3 ± 0.8) mA/cm2 is achieved for a 2 × 2 cm2 large cell with a thickness of (24 ± 1) μm. Transferred n-type silicon thin films made from the same run as the cells show effective carrier lifetimes exceeding 13 μs. From these samples a bulk diffusion ength L > 111 μm is deduced. Amorphous silicon is used to passivate the rear surface of these samples after the layer-transfer resulting in a surface recombination velocity lower than 38cm/s.

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)199-210
Seitenumfang12
FachzeitschriftProgress in Photovoltaics: Research and Applications
Jahrgang15
Ausgabenummer3
Elektronisch veröffentlicht (E-Pub)20 Sept. 2006
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - Mai 2007
Extern publiziertJa

UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs)

2015 einigten sich die UN-Mitgliedstaaten auf 17 globale Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) zur Beendigung von Armut, zum Schutz des Planeten und zur Förderung des allgemeinen Wohlstands. Hiermit leisten wir einen Beitrag zu folgendem/n Ziel(en) für nachhaltige Entwicklung (SDGs):

  1. SDG 7 - Erschwingliche und saubere Energie
    SDG 7 Erschwingliche und saubere Energie

ASJC Scopus Sachgebiete

  • Elektronische, optische und magnetische Materialien
  • Erneuerbare Energien, Nachhaltigkeit und Umwelt
  • Physik der kondensierten Materie
  • Elektrotechnik und Elektronik

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