Fotovoltica. Empresas | PV. Companies www.futurenergyweb.es 22 FuturEnergy | Abril-Mayo April-May 2020 el recocido a temperaturas superiores a ~ 200 °C. En 2004, Jan Schmidt realizó más investigaciones sobre el defecto del oxígeno-boro, y encontró que la concentración del defecto es directamente proporcional a la concentración de boro y al cuadrado de la concentración intersticial de oxígeno [3], como se puede ver en la Figura 1. Por tanto, existen dos métodos sencillos para eliminar el efecto LID: reduciendo el contenido de oxígeno intersticial o reemplazando el boro con un dopante diferente (por ejemplo, galio). Binaca de ISFH yYichunWang de LONGi [4] llevaron a cabo una investigación conjunta y descubrieron que el Cz-Si con un bajo contenido de oxígeno o dopado con galio tenía un mejor rendimiento anti-LID. Sin embargo, las células solares PERC de Cz-Si dopado con boro industrial con un contenido de oxígeno de 12 ppm y 16 ppm se degradaron en un 0,5 y 0,7% respectivamente, como se ilustra en la Figura 2. La fabricación de Cz-Si dopado con boro industrial con un bajo contenido de oxígeno (por ejemplo, 2,6 ppm) es muy difícil. Tecnológicamente, se puede lograr mediante el crecimiento de cristales de Czochralski (MCz) confinados magnéticamente. Sin embargo, debido a la aplicación de un campo magnético fuerte, los costes de la máquina son significativamente más altos en comparación con los extractores Cz de uso común. Por tanto, usar galio como dopante se convierte en una forma factible de resolver el problema del efecto LID. Dado que la distribución de resistividad de las obleas de silicio afectará la eficiencia de la célula, A. Metz estudió la relación entre la resistividad de la oblea y la eficiencia de la célula [5], ver Figura 3. Se ha logrado una eficiencia máxima de hasta el 21% en unmaterial de 0.4Ωcm. En el rango de resistividad relativamente amplio de 0.25 a 1.34Ωcm, la eficiencia de la célula puede alcanzar más del 97% del valor máximo, lo que sugiere que la resistividad de las obleas de silicio dopadas con galio debe basarse en este resultado para lograr la máxima eficiencia de la célula. En los últimos años, se ha observado degradación inducida por luz y temperatura elevada (LeTID) en mulat temperatures above ~200°C. In 2004, Jan Schmidt carried out further research on the boron-oxygen defect. It was found that the defect concentration is directly proportional to the boron concentration and squared to the interstitial oxygen concentration [3], as can be seen in Figure 1. There are thus two straightforward methods to eliminate the LID: by reducing interstitial oxygen content or by replacing the boron with a different dopant (e.g. gallium). Binaca from ISFH and YichunWang from LONGi [4] jointly carried out research and found that Cz-Si with a low oxygen content or gallium doping had a better anti-LID performance. However, PERC solar cells from industrial boron-doped Cz-Si with an oxygen content of 12 ppm and 16 ppm degraded by 0.5% and 0.7% respectively, as illustrated by Figure 2. Fabricating industrial boron-doped CzSi with a low oxygen content (e.g. 2.6 ppm) is very difficult. Technologically, it can be achieved by magnetically-confined Czochralski (MCz) crystal growth. However, due to the application of a strong magnetic field, machine costs are significantly higher when compared to commonly used Cz pullers. Therefore, using gallium as a dopant becomes a feasible way to solve the LID problem. Since the resistivity distribution of silicon wafers will affect the cell efficiency, A. Metz studied the relationship between wafer resistivity and cell efficiency [5] (Figure 3). Peak efficiency of up to 21% has been achieved on a 0.4Ωcm material. In the relatively broad resistivity range from 0.25 to 1.34Ωcm, cell efficiency can achieve more than 97% of the peak value, suggesting that the resistivity of gallium-doped silicon wafers should be based on this result in order to achieve maximum cell efficiency. In recent years, Light and elevated Temperature Induced Degradation (LeTID) has been observed in multicrystalline, float-zone and Cz-Si. It involves an initial lifetime degradation, but typically recovers over time, with degradation and recovery rates depending on thermal history. Nicholas E. Grant [6] found that LeTID exists in both Gallium-doped and borondoped monocrystalline silicon wafers (Figure 4.) In the same annealing conditions, the degradation of a gallium-doped PERC cell is lower than that of a borondoped equivalent. For further analysis of the bulk lifetime degradation of gallium-doped and boron-doped silicon, eliminating the influence of surface metallisation of the silicon wafer, the gallium and boron PERC cells were stripped and passivated by ALD Al2O3, Figura 2. Diferencias de eficiencia para las células solares PERC+ fabricadas a partir de los cuatro materiales Cz-Si diferentes en estado procesado, así como después de la iluminación a temperatura ambiente y después de aplicar el tratamiento de regeneración. | Figure 2. Efficiency differences for the PERC+ solar cells fabricated from the four different Cz-Si materials in the as-processed state, as well as after illumination at room temperature and after applying the regeneration treatment. Figura 3. Eficiencia de la célula de Cz-Si dopado con galio en función de la resistividad básica. | Figure 3. Cell efficiency obtained on gallium-doped Cz-Si as a function of base resistivity. Figura 4. Intensidad PL normalizada de sustratos dopados con galio y dopados con boro. | Figure 4. Normalised PL intensity of gallium-doped and boron-doped substrates.
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