Forschungshintergrund

TOPCon ist zu einer der Mainstream-Technologien in der kristallinen Silizium-Photovoltaikindustrie geworden. Hohe Effizienz bedeutet jedoch nicht automatisch langfristige Stabilität. Unterschiede bei der ultraviolettinduzierten Degradation (UVID) wurden für verschiedene Solarzellenstrukturen berichtet. TOPCon-, PERC- und HJT-Zellen können alle betroffen sein, aber die Degradationsorte und dominanten Mechanismen sind nicht genau gleich.

Frühere Diskussionen über UV-Degradation konzentrierten sich oft auf hochenergetische Photonen, die Si-H-Bindungen brechen, gefolgt von Wasserstofffreisetzung und Veränderungen der Grenzflächenpassivierung. Das ultraviolette Spektrum in einer realen PV-Modulumgebung ist nicht auf eine Wellenlänge beschränkt. Die beleuchtete Vorderseite enthält auch mehrere gekoppelte Bereiche, darunter SiNx, Al2O3, den Bor-Emitter und Metallkontakte. Die Autoren argumentieren daher, dass die UV-Degradation in TOPCon-Zellen nicht nur durch das Wasserstoffverhalten untersucht werden sollte. Auch Sauerstoffmigration und Kontaktgrenzflächen sind wichtig.

Ein Detail wird leicht übersehen. Modulglas filtert normalerweise den größten Teil der UVB-Strahlung aus, schützt die beleuchtete Zelloberfläche jedoch nicht vollständig vor ultravioletter Strahlung. Das in der Arbeit diskutierte Spektrum wird von UVA dominiert, enthält aber noch etwa 11 % UVB. Die Autoren verwendeten unverkapselte Proben. Das Experiment ist daher nicht gleichbedeutend mit der Alterung eines kompletten Moduls im Freien, hilft aber, die UV-empfindlichen Bereiche auf der Zellvorderseite zu verstärken und zu trennen.

Dieses Papier sollte eher als Untersuchung des Ausfallmechanismus denn als Studie zur Modullebensdauerzertifizierung gelesen werden. Der relative Wirkungsgradverlust von 6,72 % nach UV60 sollte nicht direkt in einen erwarteten Leistungsverlust im Freien umgerechnet werden. Wichtiger ist, wie die Autoren verschiedene Charakterisierungsmethoden nutzen, um Schäden an der Frontoberflächenpassivierung, Grenzflächenoxidation und Metallkontaktdegradation zu verknüpfen.

Experimentelle Methode

Die Studie verwendete kommerzielle Half-Cut-TOPCon-Zellen mit den Maßen 182 mm × 105 mm. Die Zellen bestanden aus n-Typ-Czochralski-monokristallinem Silizium mit einem spezifischen Widerstand von etwa 1,0 Ω·cm und einer Waferdicke von etwa 130 μm. Um die UV-Beständigkeit der Vorder- und Rückseitenstrukturen zu vergleichen, stellten die Forscher auch symmetrische Vorderseitenproben und symmetrische Rückseitenproben her.

Die Vorderseitenstruktur bestand aus SiNx/Al2O3. Die Rückseitenstruktur bestand aus SiOx/n+ poly-Si/Al2O3/SiNx. Die wichtigsten in der Arbeit angegebenen Schichtdicken sind unten aufgeführt.

Die Forscher verglichen die Minoritätsträgerlebensdauer, die implizierte Leerlaufspannung und J0 vor und nach der Bestrahlung, um die Passivierungsstabilität zu bewerten. Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie (ToF-SIMS) wurde verwendet, um die Tiefenverteilung von Wasserstoff und Sauerstoff zu verfolgen. Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS)-Tiefenprofilierung wurde angewendet, um die chemischen Zustände von N 1s, O 1s, Al 2p und Si 2p zu analysieren. EQE-, TLM- und I-V-Messungen verknüpften dann die Dünnschichtveränderungen mit elektrischen Verlusten auf Zellebene.

Die Stärke dieses experimentellen Designs liegt in der kombinierten Verwendung von vollständigen Zellen und symmetrischen Strukturen. Vollständige Zellen zeigen, wie sich Effizienz, Voc, Jsc, Füllfaktor und Kontaktwiderstand ändern. Die symmetrischen Vorder- und Rückseitenproben reduzieren Störungen durch den Rest der Zellstruktur und erleichtern die Identifizierung, welche Passivierungsseite empfindlicher auf UV-Bestrahlung reagiert.

Abbildung 1: Schemata der TOPCon-Zelle, der symmetrischen Vorderseitenstruktur und der symmetrischen Rückseitenstruktur. Die symmetrischen Proben ermöglichen einen getrennten Vergleich der UV-Beständigkeit des vorderen SiNx/Al2O3-Stapels und des rückseitigen Poly-Si-Passivierungskontakts.

Auch die UV-Bestrahlungsbedingungen müssen separat betrachtet werden. Die Studie verwendete eine UV-Intensität von 300 W/m², eine Temperatur von 60°C, eine relative Luftfeuchtigkeit von 30% und eine maximale kumulierte Dosis von 60 kWh/m². Das Spektrum konzentrierte sich hauptsächlich auf den UVA-Bereich mit einem kleineren UVB-Anteil. Dies ist konzentrierter als normale Außenbestrahlung und eignet sich, um beobachtbare chemische Veränderungen auf der Vorderseite im Labor zu beschleunigen.

Abbildung 2: Im Experiment verwendetes Ultraviolettspektrum. Das Spektrum wird von UVA dominiert und enthält einen kleineren UVB-Anteil, sodass die Wirkung von Photonen höherer Energie auf die vorderen Passivierungsschichten beobachtet werden kann.

Ergebnisse und Diskussion

Die Vorderseitenstruktur ist deutlich UV-empfindlicher als die Rückseitenstruktur

Abbildung 3 bietet den direktesten Vergleich zwischen den beiden Strukturen. Die symmetrische Rückseitenstruktur zeigte nach UV60 nur geringfügige Veränderungen. Die symmetrische Vorderseitenstruktur verschlechterte sich mit zunehmender UV-Dosis weiter. Laut der Arbeit sank die mittlere Lebensdauer der Vorderseitenproben von 2895,6 μs auf 1552,8 μs. Die implizierte Leerlaufspannung fiel von 735,5 mV auf 715,2 mV. Der einseitige J0 stieg auf 18,4 fA/cm², etwa das Dreifache des Anfangswerts.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Hauptproblem unter UV60 nicht die Instabilität des rückseitigen TOPCon-poly-Si-Passivierungskontakts war. Es war die Verschlechterung der Passivierungsqualität in der beleuchteten frontseitigen SiNx/Al2O3-Struktur. Die Autoren führen die relative Stabilität der Rückseite auf die UV-Absorption durch die 120 nm dicke poly-Si-Schicht zurück. Dies ist ein plausibler Mechanismus basierend auf der Struktur und ihren optischen Absorptionseigenschaften, bleibt jedoch eine Interpretation auf Mechanismenebene.

Die drei Parameter stützen dieselbe Schlussfolgerung aus verschiedenen Richtungen. Niedrigere Lebensdauer und niedrigere iVoc deuten auf stärkere Oberflächenrekombination hin. Der Anstieg von J0 liefert direktere Hinweise auf einen erhöhten Rekombinationsstrom. Die Autoren verließen sich nicht auf einen einzelnen Indikator. Lebensdauer, Spannung und Rekombinationsstrom zeigen alle eine Verschlechterung der Frontstruktur, während die grünen Kurven, die die Rückstruktur darstellen, weitgehend stabil bleiben.

Abbildung 3: Änderungen der Lebensdauer, der impliziten Leerlaufspannung und von J0 für die Front- und Rückstrukturen unter UV-Bestrahlung. Die roten Kurven der Frontstruktur zeigen eine stärkere Degradation und identifizieren den beleuchteten SiNx/Al2O3-Passivierungsstapel als Hauptschwachstelle.

ToF-SIMS zeigt Umverteilung von sowohl Wasserstoff als auch Sauerstoff

Die ToF-SIMS-Tiefenprofile zeigen, dass die Frontoberflächendegradation nicht nur durch ein Element verursacht wird. In Abbildung 4a steigt die Wasserstoffkonzentration nach UV60 an, insbesondere in der SiNx-Schicht. Die Autoren vermuten, dass dies nicht nur auf das häufig diskutierte Aufbrechen von Si-H-Bindungen zurückzuführen ist, sondern auch auf das Aufbrechen von N-H-Bindungen im SiNx.

Abbildung 4b zeigt, dass sich auch die Sauerstoffverteilung ändert. Die Sauerstoffkonzentration in der Al2O3-Schicht nimmt leicht ab, während sie in der Nähe der SiNx/Al2O3- und Al2O3/Si-Grenzflächen zunimmt. Die Autoren interpretieren dies als Ergebnis des Aufbrechens von Al-O-Bindungen in Al2O3, gefolgt von der Diffusion des freigesetzten Sauerstoffs zur SiNx-Schicht und zur Siliziumoberfläche.

Der entscheidende Punkt ist nicht einfach, dass mehr Sauerstoff vorhanden ist. Sauerstoff verlässt sein ursprüngliches Gitter oder seine Bindungsumgebung und verändert den chemischen Zustand der Grenzflächen.

Der Ort jeder Kurvenänderung ist wichtig. Das stärkere Wasserstoffsignal im SiNx-Bereich zeigt, dass der obere Passivierungsfilm direkt an der Reaktion beteiligt ist. Die Sauerstoffänderungen in der Nähe der Grenzflächen deuten auf chemische Instabilität zwischen Al2O3 und den angrenzenden Schichten hin. Zusammengenommen helfen diese Ergebnisse zu erklären, warum die Frontoberflächendegradation sowohl die Passivierungsqualität als auch die endgültige elektrische Ausgabe beeinträchtigt.

Abbildung 4: ToF-SIMS-Tiefenverteilungen von Wasserstoff und Sauerstoff vor und nach UV60. Wasserstoff nimmt im Passivierungsstapel zu, während Sauerstoff in der Nähe der Grenzflächen umverteilt wird, was Hinweise auf die später durch XPS identifizierten Änderungen der chemischen Bindungen liefert.

XPS verbindet N-H-Bindungsbruch, Sauerstoffleerstellen und erhöhtes Al-OH

Die angepassten N 1s XPS-Spektren zeigen, dass der Anteil der N-H-Bindungen an der SiNx/Al2O3-Grenzfläche von 9,64 % auf 5,97 % abnahm. Dies unterstützt die Schlussfolgerung der Autoren, dass N-H-Bindungen ebenfalls an der Wasserstofffreisetzung beteiligt sind. Gleichzeitig nahm das N-H-Signal nahe der SiNx-Oberfläche zu, was darauf hindeutet, dass ein Teil des freigesetzten Wasserstoffs in Richtung der SiNx-Region wandern und dort neue Bindungen eingehen könnte.

Die O 1s-Änderungen gehören zu den markantesten Teilen der Studie. Die Autoren trennten das O 1s-Signal in Gittersauerstoff, sauerstoffleerstellenbezogene Komponenten und oberflächenadsorbierten Sauerstoff. Nach UV60 stieg der Anteil der sauerstoffleerstellenbezogenen Peaks sowohl an der SiNx/Al2O3- als auch an der Al2O3/Si-Grenzfläche. Dies weist auf eine Beeinträchtigung der Al2O3-Schichtqualität hin.

Die Beweise erweitern den Degradationsmechanismus über den wasserstoffinduzierten Passivierungsverlust hinaus. Wasserstoff- und sauerstoffbezogene Degradation scheinen zusammenzuwirken und die Rekombination an der Vorderseite zu erhöhen.

ToF-SIMS und XPS liefern unterschiedliche Arten von Informationen. ToF-SIMS eignet sich besser zur Darstellung der Elementverteilung über die Tiefe des Schichtstapels. XPS hilft bei der Bestimmung des chemischen Zustands dieser Elemente. Die N-Si- und N-H-Anpassung in den N 1s-Spektren zusammen mit den Gittersauerstoff- und sauerstoffleerstellenbezogenen Komponenten in den O 1s-Spektren führt die Analyse von der Elementlokalisierung zu Änderungen der chemischen Bindung.

Die Autoren weisen darauf hin, dass Al-O-Bindungen in idealem kristallinem Al2O3 eine relativ hohe Bindungsenergie aufweisen. Tatsächliche Solarzellen-Passivierungsschichten sind jedoch meist amorph. Unterkoordinierte Aluminiumionen und Sauerstoffleerstellen können die lokale Energiebarriere für Bindungsbrüche senken. Aus diesem Grund können selbst Photonen mit der längsten Wellenlänge des Experiments von 400 nm, entsprechend etwa 3,1 eV, in einer defektreichen Umgebung Al-O-bezogene Strukturänderungen auslösen. Diese Interpretation verbindet Dünnschichtdefekte direkt mit der UV-Empfindlichkeit.

Abbildung 5: Angepasste N 1s- und O 1s-XPS-Spektren. Änderungen der N-H-Bindung entsprechen Wasserstofffreisetzung und -wanderung. Die erhöhte sauerstoffleerstellenbezogene Komponente in den O 1s-Spektren weist auf eine abnehmende Passivierungsqualität von Al2O3 hin.

Al2O3 ist kein völlig stabiler unbeteiligter Beobachter

Abbildung 7 verfolgt weiterhin Al 2p und Si 2p an der Al2O3/Si-Grenzfläche. Nach UV60 sank der Anteil, der der Al2O3-Komponente zugeordnet wird, von 69,99 % auf 60,36 %, während Al-OH von 30,01 % auf 39,64 % anstieg. Dies deutet auf eine klare Umwandlung von Al-O-bezogenen Strukturen unter ultravioletter Bestrahlung hin.

Die Si 2p-Ergebnisse zeigen das Auftreten und die Zunahme von Si2+ nach UV60, während die mit Si, Si3+ und Si4+ verbundenen Komponenten abnehmen. Basierend auf diesen Ergebnissen schlagen die Autoren vor, dass freier Sauerstoff, der zur Al2O3/Si-Grenzfläche diffundiert, Silizium oxidieren könnte, während Sauerstoffleerstellen in der Al2O3-Schicht entstehen. Die XPS-Spektren unterstützen diese Interpretation, obwohl eine direkte In-situ-Charakterisierung noch erforderlich wäre, um den genauen Reaktionsweg zu bestätigen.

Diese Erkenntnis ist wichtig für die Zuverlässigkeit der TOPCon-Vorderseite. Al2O3 soll Feld-Effekt-Passivierung und Grenzflächenstabilität bieten. Sobald Al-O-bezogene Strukturen beginnen, sich in Al-OH umzuwandeln, begleitet von einer höheren Sauerstoffleerstellenkonzentration, ist die Schicht nicht mehr nur eine Schutzschicht. Sie könnte selbst Teil der Degradationsreaktion werden. Änderungen der Siliziumoxidationszustände zeigen ebenfalls, dass die Grenzflächenchemie verändert wurde.

Abbildung 6: Änderungen der Al 2p- und Si 2p-XPS-Spektren an der Al2O3/Si-Grenzfläche. Die Umwandlung von Al2O3-bezogenen Strukturen zu Al-OH und die Änderungen der Siliziumoxidationszustände zeigen, dass Sauerstoff-bezogene Reaktionen an der Vorderseiten-Degradation beteiligt sind.

Elektrische Verluste zeigen sich letztendlich in Voc und Füllfaktor

Sobald sich der chemische Zustand des Passivierungsstapels ändert, werden die elektrischen Auswirkungen auf Zellebene deutlich. In Abbildung 8 bleibt die EQE im mittleren und langwelligen Bereich weitgehend stabil, nimmt jedoch unter 500 nm ab. Die Reflektivität bleibt nahezu unverändert. Dies deutet darauf hin, dass der Verlust der Kurzwellenantwort hauptsächlich durch stärkere Vorderseiten-Rekombination verursacht wird und nicht durch eine plötzliche Verschlechterung der Texturierung, Antireflexionsleistung oder optischen Absorption.

Abbildung 7: EQE- und Reflektivitätskurven vor und nach UV60. Die Reflektivität bleibt nahezu stabil, während die Kurzwellen-EQE abnimmt, was darauf hindeutet, dass der Stromantwortverlust hauptsächlich mit erhöhter Vorderseiten-Rekombination zusammenhängt.

Der Rückgang der EQE bei kurzen Wellenlängen stimmt mit dem früheren Anstieg von J0 überein. Kurzwelliges Licht wird nahe der Vorderseite der Zelle absorbiert. Wenn die Passivierung der Vorderseite beschädigt ist, rekombinieren die in diesem Bereich erzeugten Ladungsträger eher vor der Sammlung. Der Verlust zeigt sich daher zuerst im kurzwellige EQE-Bereich. Mittel- und langwelliges Licht dringt tiefer in das Volumen oder zur Rückseite ein, sodass die entsprechenden Änderungen der Antwort kleiner sind.

TLM-Messungen zeigen, dass der Frontkontaktwiderstand nahezu linear mit der UV-Dosis anstieg. Nach UV60 erreichte er 4,1 mΩ·cm², etwa das 8,6-fache seines Anfangswerts. Die Autoren vermuten, dass freier Wasserstoff, freier Sauerstoff und reaktive Radikale, die während der UV-Bestrahlung entstehen, an Reaktionen an der Metallelektrodengrenzfläche teilnehmen und den Kontaktwiderstand erhöhen. Diese Erklärung stimmt mit den Widerstandsmessungen überein, obwohl die genauen Reaktionsprodukte an der Elektrodengrenzfläche noch direktere chemische Beweise erfordern.

Abbildung 8: Der Frontkontaktwiderstand steigt mit der UV-Bestrahlungsdosis. Nach UV60 beträgt der Kontaktwiderstand etwa das 8,6-fache seines Anfangswerts, was einen wichtigen Beitrag zum Füllfaktorverlust darstellt.

Die endgültige relative Degradation der Zellparameter wurde wie folgt angegeben.

Die zentrale elektrische Schlussfolgerung ist klar. Unter UV60 stammen die Hauptverluste von TOPCon nicht aus der Stromreduktion. Sie stammen aus dem Voc-Verlust durch die Verschlechterung der Vorderseitenpassivierung und dem Füllfaktorverlust durch den erhöhten Frontkontaktwiderstand.

Dies erklärt auch, warum die alleinige Betrachtung von Jsc das UV-Degradationsrisiko unterschätzen kann. Die EQE bei kurzen Wellenlängen ändert sich, aber der gesamte Jsc sinkt nur um 0,64 %. Rekombinations- und Kontaktprobleme verursachen den größeren Wirkungsgradverlust. In hocheffizienten TOPCon-Zellen sind Voc und Füllfaktor sehr empfindlich gegenüber Grenzflächenqualität, Passivierungszustand und Metallkontaktleistung. Diese Parameter können Zuverlässigkeitsschwächen früher aufdecken als Jsc.

Abbildung 9: Relative Degradation von Voc, Jsc, Füllfaktor und Wirkungsgrad unter UV60. Der Wirkungsgrad sinkt um 6,72 %, hauptsächlich verursacht durch Voc- und Füllfaktorverluste, während die Jsc-Änderung relativ gering bleibt.

Mechanismus und Anwendungsbewertung

Der vorgeschlagene Mechanismus kann wie folgt zusammengefasst werden: UV-Bestrahlung verändert die Bindungszustände in der vorderen SiNx/Al2O3-Struktur. Si-H- und N-H-Bindungen brechen und setzen Wasserstoff frei. Al-O-bezogene Strukturen werden umgewandelt und Sauerstofffehlstellen bilden sich. Freier Sauerstoff wandert zu den Grenzflächen, die Oberflächenrekombination nimmt zu, und elektrochemische Reaktionen im Kontaktbereich können den Frontkontaktwiderstand erhöhen.

Die Lebensdauer-, iVoc-, J0-, EQE-, TLM- und I-V-Ergebnisse liefern direkte Unterstützung für die elektrische Degradation. ToF-SIMS und XPS unterstützen die Migration von Wasserstoff und Sauerstoff sowie die damit verbundenen Änderungen der chemischen Bindung. Die Interpretation der Metall-Elektroden-Grenzfläche erfordert mehr Vorsicht. Das Papier schließt hauptsächlich aus einem höheren Kontaktwiderstand und Erkenntnissen aus früheren Studien auf diesen Mechanismus. Elementverteilung, chemische Zustandsmessungen oder Querschnittsanalysen der Elektrodengrenzfläche wären für eine stärkere Bestätigung erforderlich.

Für die industrielle Produktion erinnert das Papier daran, dass die UV-Zuverlässigkeit von TOPCon nicht nur anhand des anfänglichen Zellenwirkungsgrads bewertet werden kann. Mehrere Faktoren können die langfristige Energieausbeute beeinflussen:

• Die Materialqualität des vorderen SiNx/Al2O3-Passivierungsstapels

• Wasserstoffkonzentration und Stabilität von Si-H- und N-H-Bindungen

• Sauerstofffehlstellenkonzentration in der Al2O3-Schicht

• Stabilität der Metallkontakt-Grenzfläche

• UVA- und UVB-Filterung durch Modulglas und Verkapselungsmaterialien

• Wechselwirkungen zwischen ultravioletter Strahlung, Feuchtigkeit, Wärme, mechanischer Spannung und elektrischen Feldern

Wenn diese Forschung auf Modulebene betrachtet wird, wird das tatsächliche Spektrum, das die Zelle erreicht, durch das Glas und die Verkapselungsfolie erneut gefiltert. Feuchtigkeit, thermische Belastung und elektrische Felder werden ebenfalls an der Alterung teilnehmen. Die im Papier berichteten Mechanismen sind daher eher als Richtungen für Material- und Prozessoptimierung nützlich, nicht als Ersatz für IEC-Tests oder langfristige Freilanddaten.

Ein wertvoller nächster Schritt wäre die Bewertung von unverkapselten Zellen, verkapselten Mini-Modulen und im Freien exponierten Modulen im selben Validierungsrahmen. Das würde es erleichtern, zu bestimmen, welche chemischen Veränderungen nach realistischer spektraler Filterung und Umweltkopplung wichtig bleiben.

Mögliche Richtungen für die Prozessoptimierung umfassen:

• Reduzierung instabiler Wasserstoffquellen im vorderen SiNx/Al2O3-Stapel

• Verbesserung des amorphen Al2O3-Netzwerks und Kontrolle von Sauerstofffehlstellen

• Optimierung der Feuer- und Metallisierungsbedingungen für eine bessere Kontakt-Grenzflächenstabilität

• Verbesserung der Beständigkeit gegen oxidationsbedingte Reaktionen um den vorderen Metallkontakt

• Auswahl von Verkapselungsmaterialien, die die direkte Einwirkung von hochenergetischem UV auf die Zelloberfläche reduzieren

Das Papier bietet keine vollständige Lösung. Es definiert die Grenzen des Problems klarer und zeigt, dass Frontflächenpassivierung und Kontakttechnik gemeinsam betrachtet werden müssen.

Forschungsergebnis: Was als Nächstes gelöst werden muss

Durch UV60-Belastungstests zeigen die Autoren, dass die vordere SiNx/Al2O3-Struktur von TOPCon-Zellen anfälliger für ultraviolette Degradation ist als der rückseitige poly-Si-Passivierungskontakt. Die Degradation wird nicht durch einen isolierten Faktor verursacht. Wasserstoffbezogene Prozesse, sauerstoffbezogene Prozesse und ein erhöhter Frontkontaktwiderstand tragen alle dazu bei.

Die Bedeutung dieser Arbeit liegt darin, die Erklärung der TOPCon-UV-Degradation über die alleinige Si-H-Bindungsspaltung hinauszuführen. Sie präsentiert einen breiteren Rahmen der chemischen Entwicklung der Frontfläche. Die Reduzierung des UVID-Risikos wird wahrscheinlich eine koordinierte Optimierung des Frontpassivierungsstapels, der Grenzflächensauerstofffehlstellen, des Wasserstoffmanagements, der Metallisierungskontakte und der UV-Filterung durch die Modulverkapselung erfordern. Die Anpassung nur eines Filmparameters reicht möglicherweise nicht aus.

Die Einschränkungen sollten klar bleiben. Die Proben waren unter den berichteten UV-Bedingungen unverkapselt, und ein Teil des vorgeschlagenen Mechanismus der Metallkontakt-Degradation ist immer noch inferentiell. Die sorgfältigste Interpretation ist, dass das Papier einen klaren Zusammenhang zwischen der Entwicklung der chemischen Zusammensetzung und der elektrischen Degradation auf der TOPCon-Frontfläche unter UV-Belastung zeigt. Es liefert auch spezifische Ziele für zukünftige Studien zur Langzeitzuverlässigkeit nach der Verkapselung.

Referenz

Lou, X., Yang, N., Fu, Z., Chen, D., Chen, Y., & Verlinden, P. J. (2026). Chemical composition evolution and electrical performance degradation of TOPCon solar cells under UV exposure. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 1–9.

Ooitechs Ansicht

Die praktische Botschaft ist einfach: Frontseitenpassivierung und Metallisierung sollten als ein Zuverlässigkeitssystem behandelt werden, nicht als separate Prozessschritte. Eine stabile anfängliche Voc ist nicht ausreichend, wenn UV-Belastung die Al2O3-Chemie verändern und den Frontkontaktwiderstand stetig erhöhen kann. Zukünftige Validierungen sollten Zell-Level-UV-Tests mit verkapselten Mini-Modultests unter realistischen Glas- und Verkapselungsspektren verbinden.