O Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energia Solar (Fraunhofer ISE), da Alemanha, alcançou recentemente um avanço significativo em tecnologia fotovoltaica. Sua equipe de pesquisa confirmou que o uso de camadas de passivação de túnel de óxido (TOPCon) assimétricas do tipo n e p pode resultar em dopagem in situ, melhorando substancialmente a qualidade do material dos wafers de silício de crescimento epitaxial (EpiWafers). Esta tecnologia inovadora tem o potencial de impulsionar a produção em larga escala de células solares de baixo carbono.

A responsável pela pesquisa, Clara Rittmann, afirmou: "A descoberta chave foi que os EpiWafers podem ser usados diretamente na fabricação de células solares sem a necessidade de um processo prévio de dopagem, e quando o design da célula solar inclui o processo de dopagem in situ, as camadas n e p podem desempenhar eficazmente a função de dopagem." Os testes realizados pela equipe mostraram que a vida útil dos portadores de carga em wafers epitaxiais com resistividade de 1,3 Ωcm aumentou de 100 μs para mais de 1 ms, com parâmetros de desempenho semelhantes aos wafers flutuantes.

A pesquisa utilizou wafers de silício de crescimento epitaxial da empresa alemã NexWafe, combinando-os com a tecnologia TOPCon2 de dopagem in situ, e espera-se que isso permita a fabricação de células solares de silício-perovskita em estrutura empilhada com eficiência de conversão superior a 30%. Rittmann enfatizou que a combinação desta prova de conceito com a implementação industrial "tem um grande potencial". Atualmente, o Centro de Células Solares de Alta Eficiência do Fraunhofer ISE está desenvolvendo a fabricação de células solares de camada inferior com base nesta pesquisa.