TOPCon
Tunnel Oxide Passivated Contact: n-Typ-Siliziumzelle, deren Rückseite über ein ultradünnes Oxid und eine dotierte Polysiliziumschicht Strom mit minimaler Rekombination abführt.
TOPCon wurde 2013 am Fraunhofer ISE vorgestellt. Die Rückseite eines n-Typ-Wafers trägt eine etwa 1,5 nm dünne Siliziumdioxidschicht, durch die Ladungsträger hindurchtunneln können, darauf folgt hochdotiertes polykristallines Silizium. Dieser passivierende Kontakt lässt Majoritätsladungsträger durch und blockiert Minoritätsladungsträger. So sinkt die Rekombination an den Metallkontakten, die PERC begrenzt.
Da sich bestehende PERC-Linien aufrüsten lassen (zusätzliche LPCVD- oder PECVD-Abscheidung und Bordiffusion), konnten die Hersteller ihre Kapazitäten schnell umstellen. 2024 wurde TOPCon zur Zelltechnik mit dem größten Marktanteil (ITRPV, Ausgabe 2025), vor allem dank chinesischer Hersteller.
- Zellwirkungsgrad in der Massenfertigung: etwa 24,5–26 %, Module 22–23,5 %.
- Bifazialität: 75–85 %, gut geeignet für bifaziale Freiflächenanlagen.
- Temperaturkoeffizient: etwa −0,29 bis −0,32 %/°C.
- n-Typ-Wafer vermeiden die lichtinduzierte Degradation durch Bor-Sauerstoff-Komplexe; der Verlust im ersten Jahr liegt meist bei etwa 1 %.
Offen sind noch der höhere Silberverbrauch als bei PERC und die Anfälligkeit mancher Moduldesigns für feuchtebedingte Kontaktkorrosion in Damp-Heat-Tests. Konkurrenten im n-Typ-Segment sind Heterojunction- und Rückkontaktzellen.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- PERC (Passivated Emitter and Rear Cell)
Zellkonzept aus Silizium mit einer passivierenden dielektrischen Schicht auf der Rückseite: Sie senkt die Rekombination und wirft Licht in die Zelle zurück.
- Heterojunction-Solarzelle (HJT)
Zelle, bei der ein n-dotierter kristalliner Siliziumwafer zwischen hauchdünnen Schichten aus amorphem Silizium liegt; liefert sehr hohe Spannung und hat einen niedrigen Temperaturkoeffizienten.
- Bifaziales Modul
PV-Modul, das Licht auf Vorder- und Rückseite aufnimmt und über eine transparente Rückseitenfolie oder Glas auch vom Boden reflektiertes und diffuses Licht nutzt.
- Monokristallines Silizium
Silizium, das als durchgehender Einkristall gezogen wird, meist nach dem Czochralski-Verfahren; der Wafertyp mit dem höchsten Wirkungsgrad, der die Photovoltaik heute dominiert.
- Temperaturkoeffizient
Prozentuale Änderung von Leistung, Spannung oder Strom eines PV-Moduls je Grad Celsius Abweichung der Zelltemperatur von 25 °C.