双面TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)结构通过在硅片表面依次沉积超薄氧化硅层和掺杂多晶硅层,实现优异的表面钝化和载流子选择性传输。其钝化机理主要基于两方面:超薄氧化硅层(约1.5nm)有效化学钝化硅表面悬挂键,降低界面缺陷密度;同时,氧化硅的能带结构形成隧穿势垒,阻挡少数载流子复合,而多数载流子通过量子隧穿效应高效通过。掺杂多晶硅层则提供场效应钝化,并形成选择性接触,进一步减少复合。在高效太阳电池中,双面TOPCon结构具有显著优势。它可应用于电池正面和背面,实现双面发电,提升组件输出功率。其高钝化质量使电池开路电压大幅提高,实验室效率已达26%以上。此外,该结构兼容现有PERC产线,工艺温度低,适合大规模生产。TOPCon电池量产效率普遍超过24%,且双面率可达85%,在分布式光伏和双面组件市场中应用广泛,成为下一代高效电池技术的重要方向。
双面TOPCon结构的钝化机理研究及其在高效太阳电池中的应用