Realization of Micropatterned, Narrow Line-Width Ni–Cu–Sn Front Contact Grid Pattern Using Maskless Direct-Write Lithography for Industrial Silicon Solar Cells

材料科学 欧姆接触 光电子学 接触电阻 制作 太阳能电池 平版印刷术 金属化 电接点 图层(电子) 薄脆饼 纳米技术 医学 替代医学 病理
作者
Mahaboobbatcha Aleem,Ramakirshnan Vishnuraj,B. Krishnan,Biji Pullithadathil
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (10): 10682-10696 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsaem.1c01699
摘要

An industry-ready strategic process for the fabrication of cost-effective, micropatterned Ni–Cu–Sn front contact metallization has been demonstrated using maskless direct-write lithography, which could effectively reduce the shadow loss and thereby enhance the efficiency of silicon solar cells by increasing the active area. This investigation also addresses the challenging issues in Ni–Cu–Sn metallization, such as adhesion of the seed layer, low-ohmic contact formation, background plating, and cell processing complications. An eco-friendly aluminum paste with a sheet resistivity of 35 mΩ/cm2 has been developed to fabricate the rear contact on silicon solar cells. A front contact metallization grid with an optimal narrow finger width of 20 μm with an interfinger spacing of 1000 μm has been micropatterned using maskless direct-write lithography for the metallization process. To improve the electrical and mechanical properties of the nickel seed layer, the thickness was optimized as ∼100 nm with a contact resistivity of 6.87 μΩ cm2, which exhibited an adhesion strength of 2.5 N/mm. A low ohmic contact intermediate silicide layer has been created at the Ni–Si interface by the rapid thermal annealing process at 420 °C for 90 s with subsequent copper and tin electroplating to form the Ni–Cu–Sn contacts. An average cell efficiency of 18.5% is achieved for silicon solar cells with a micropatterned Ni–Cu–Sn-based narrow line-width front contact grid design, which could exhibit an ∼1% cell efficiency enhancement as compared to commercial Ag screen-printed solar cells. An ∼6% improvement in cell performance is achieved by reducing the shadow loss with the Ni–Cu–Sn-based front contact metallization as compared to the commercial Ag screen-printed metallization.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
hhh2018687完成签到,获得积分10
6秒前
朕爱圣女果完成签到,获得积分10
6秒前
DarianaEderer完成签到,获得积分10
7秒前
张凌霄完成签到 ,获得积分10
7秒前
Kao应助wangyaofeng采纳,获得10
8秒前
17秒前
崩溃完成签到,获得积分10
21秒前
Skyllne完成签到 ,获得积分10
21秒前
松松发布了新的文献求助20
22秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
大白完成签到 ,获得积分10
24秒前
wmz完成签到 ,获得积分10
25秒前
舒适涵山完成签到,获得积分0
33秒前
Xu完成签到 ,获得积分10
33秒前
35秒前
qq完成签到 ,获得积分0
41秒前
KamilahKupps完成签到,获得积分10
46秒前
大呲花完成签到,获得积分10
49秒前
12305014077完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zxq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Ezio完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ZT9发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
水冰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
松松完成签到,获得积分10
1分钟前
ZT9完成签到,获得积分10
1分钟前
松松发布了新的文献求助20
1分钟前
tiankong完成签到,获得积分10
1分钟前
落后的夜阑完成签到,获得积分10
1分钟前
tfonda完成签到 ,获得积分10
1分钟前
笙箫完成签到,获得积分10
1分钟前
充电宝应助蒋念寒采纳,获得10
1分钟前
FUNG完成签到 ,获得积分0
1分钟前
灵巧的长颈鹿完成签到,获得积分10
2分钟前
kyt_vip完成签到,获得积分10
2分钟前
陈M雯完成签到 ,获得积分10
2分钟前
跳跃毛豆完成签到 ,获得积分10
2分钟前
马冬梅完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Periodic Report Summary 2 - AFTER (A Framework for electrical power sysTems vulnerability identification, dEfense and Restoration) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7318414
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8934203
关于积分的说明 18938395
捐赠科研通 6977287
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214245
关于科研通互助平台的介绍 2382193
邀请新用户注册赠送积分活动 2193204