由德國哈梅林太陽能研究所（ISFH）領導的一組研究人員制造出一種n+型多晶硅氧化物（POLO）背結太陽能電池，該電池具有基于氧化鋁（AlOx）和氮化硅（SiNy）的鈍化層堆棧。

“我們的研究首次展示了對未擴散結構化前面板進行有效的工業清洗和鈍化，且具有出色的鈍化質量，”該研究的主要作者Byungsul Min在接受采訪時表示，“特別是，氧化鋁/氮化硅鈍化層堆棧是通過工業等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）系統制造的，該系統具有低頻（LF）等離子體源，比原子層沉積（ALD）系統或高頻（HF）等離子體源的PECVD系統更具成本效益。”

發表在《光伏進展》雜志上的論文《效率為24.2%的工業規模直接等離子體增強化學氣相沉積系統制造的氧化鋁/氮化硅介電質堆棧POLO背結太陽能電池》中介紹了這種新型電池技術。“我們的研究結果為諸如POLO背結太陽能電池之類在前端未擴散的新型電池概念的工業化生產指明了道路，同時，它也與TOPCon等主流概念相關聯，TOPCon電池主要采用ALD系統制備氧化鋁層。”

該團隊利用電阻率為0.73 Ωcm的摻鎵提拉法生長硅晶片建造了一塊156.75 mm × 156.75 mm的POLO電池，采用德國光伏設備制造商Centrotherm提供的工業間歇式LF-PECVD系統進行氧化鋁層的沉積，上述制造商的研究人員也參與了該項研究。研究人員們解釋說：“然后，我們通過調整氧化鋁層的厚度介于5到15nm之間，調整氧化鋁層下方的氧化硅層的厚度介于0到2nm之間，以及氮化硅層的折射率介于2.05到2.4之間，來調整制造參數。”

他們還制作了一個參考電池，該電池以電阻率為0.9 Ωcm的結構化摻鎵提拉法生長晶片為基礎，該晶片由一個氮化硅層和一個經ALD系統沉積的厚度為10nm的氧化鋁層鈍化。他們進一步解釋說：“在電池正面進行鋁柵格的絲網印刷以及在電池背面進行銀柵格的絲網印刷之后，電池樣品會放進帶式爐中進行共燒，最高燒成溫度在800攝氏度到810攝氏度之間。”

在標準照明條件下測試，POLO電池的功率轉換效率為24.2%，開路電壓為725 mV，短路電流密度為40.2 mA/cm2，填充系數為83.0%，該測試結果得到了ISFH CalTeC的證實。該基準電池的效率為24.1%、開路電壓為725 mV、短路密度為39.9 mA/cm2、填充系數為83.2%。

研究人員總結道：“POLO BJ太陽能電池已經成功示范了如何將這種鈍化序列整合到我們目前的POLO BJ太陽能電池工藝流程中，其電池效率甚至比用實驗室規模工藝制造的參考電池更高。”

電池結構 圖片來源：哈梅林太陽能研究所（ISFH）