基于低碳足迹低成本太阳能级硅的高性能太阳能电池

对于ESSTM和多晶参考电池，测得的光诱发太阳能电池效率退化低于0.8%。对加工的全部硅片取得-10V和-12V时的反向电压特性，结果示于下面的图4。反向电流应小于3A，到目前为止，大多数电池能实现这一点。

研究也特别关注用不同制绒方法进一步提高-14.5V时的反向电流-电压特性，仍能有高的效率。为达到这些目标，有5种不同制绒方法应用于ESSTM硅片和多晶硅片：均匀制绒（isotexture）、软均匀制绒、碱制绒、均匀制绒和碱制绒混合、NaOH平面刻蚀（flat etching）。应用碱制绒减低了-14.5V时的反向电流，从9.2A减到3.3A，而与均匀制绒的太阳能电池比较能达到同样的效率。NaOH平面刻蚀的太阳能电池上反向电流进一步减少，也显示有很好的电池效率，尽管光反射率比较高且Jsc比较低。对于多晶硅太阳能电池，用所有制绒方法的反向电流均小于2A。混合制绒和NaOH平面刻蚀导致反向电压-电流特性改善，但必须注意，NaOH平面刻蚀的太阳能电池的效率比所有其他方法加工的太阳能电池平均低0.2%绝对值。

结论

Elkem Solar的太阳能级硅冶金法工艺路线全生命周期评估已经说明，Elkem Solar Silicon®的能量回收时间和碳足迹比传统西门子型太阳能级硅显著少。Elkem Solar工厂达到其最大产能时，这种情景将进一步改善。

在ISC Konstanz把由70% ESSTM硅锭和参考多晶硅锭制得的硅片加工成太阳能电池。总的说来，由70% ESSTM硅锭制得的硅片的效率比参考材料高。基于ESSTM的硅片的平均效率在16.5%和16.7%之间，最好的电池达到17.0%。参考材料的平均效率在16.3%和16.4%之间。由于掺杂浓度较高，ESS硅片的Voc较高，又因较低的电阻率使串联电阻较低，ESS硅片有较高的FF。二种硅锭的Jsc处于同一水平。对大多数电池来说，硅片的反向电压行为表明反向电流小于3A，证明通过制绒能进一步提高反向电流。对ESSTM和多晶硅参考太阳能电池二者，光诱发的效率退化小于0.8%相对值。