對于ESSTM和多晶參考電池,測得的光誘發太陽能電池效率退化低于0.8%。對加工的全部硅片取得-10V和-12V時的反向電壓特性,結果示于下面的圖4。反向電流應小于3A,到目前為止,大多數電池能實現這一點。
研究也特別關注用不同制絨方法進一步提高-14.5V時的反向電流-電壓特性,仍能有高的效率。為達到這些目標,有5種不同制絨方法應用于ESSTM硅片和多晶硅片:均勻制絨(isotexture)、軟均勻制絨、堿制絨、均勻制絨和堿制絨混合、NaOH平面刻蝕(flat etching)。應用堿制絨減低了-14.5V時的反向電流,從9.2A減到3.3A,而與均勻制絨的太陽能電池比較能達到同樣的效率。NaOH平面刻蝕的太陽能電池上反向電流進一步減少,也顯示有很好的電池效率,盡管光反射率比較高且Jsc比較低。對于多晶硅太陽能電池,用所有制絨方法的反向電流均小于2A。混合制絨和NaOH平面刻蝕導致反向電壓-電流特性改善,但必須注意,NaOH平面刻蝕的太陽能電池的效率比所有其他方法加工的太陽能電池平均低0.2%絕對值。
結論
Elkem Solar的太陽能級硅冶金法工藝路線全生命周期評估已經說明,Elkem Solar Silicon®的能量回收時間和碳足跡比傳統西門子型太陽能級硅顯著少。Elkem Solar工廠達到其最大產能時,這種情景將進一步改善。
在ISC Konstanz把由70% ESSTM硅錠和參考多晶硅錠制得的硅片加工成太陽能電池。總的說來,由70% ESSTM硅錠制得的硅片的效率比參考材料高。基于ESSTM的硅片的平均效率在16.5%和16.7%之間,最好的電池達到17.0%。參考材料的平均效率在16.3%和16.4%之間。由于摻雜濃度較高,ESS硅片的Voc較高,又因較低的電阻率使串聯電阻較低,ESS硅片有較高的FF。二種硅錠的Jsc處于同一水平。對大多數電池來說,硅片的反向電壓行為表明反向電流小于3A,證明通過制絨能進一步提高反向電流。對ESSTM和多晶硅參考太陽能電池二者,光誘發的效率退化小于0.8%相對值。