# Pinholes in TOPCon-cellen: het verrassende pad > Nieuw onderzoek onthult twee soorten SiOx-pinholes in TOPCon-cellen. Het passiveren van pinholes met restzuurstof verhoogt de efficiëntie zelfs tot 26,55% ![Pinholes in TOPCon-cellen: het verrassende pad](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20260717/8f4e05ab43e74a832b2faee10f80bb99.webp) - ** 2026-07-17 - ** 222 Weergaven - ** [Blog](./Blog.html) ## Pinholes in TOPCon-cellen: het verrassende pad **Snel antwoord:** Onderzoek naar TOPCon-cellen heeft aangetoond dat het bewust achterlaten van een gecontroleerde hoeveelheid dun oxide de passivering kan verbeteren in plaats van verslechteren, wat een lang gekoesterde aanname omkeert. De studie mat oxidelagen in het bereik van 0,2 nm en 0,3 nm tegen een referentie van 1,7 nm, en ontdekte dat het dunnere, bewust behouden oxide niet simpelweg weerstand toevoegde. Het tunneloxide in een TOPCon-cel moet dun genoeg zijn zodat ladingsdragers erdoorheen kunnen tunnelen en dik genoeg om het oppervlak te passiveren, en het conventionele doelwit ligt op één of twee nanometer. Wat het resultaat suggereert, is dat de grens minder scherp is dan aangenomen, en dat de chemische toestand van het grensvlak net zo belangrijk is als de dikte. Voor een productielijn verschuift dat de aandacht naar grensvlakbeheersing in plaats van alleen dikte. PV-moduleproductie · door Jerry, Ooitech ## Overzicht Hier is iets dat een lang gekoesterde aanname in silicium-PV omverwerpt. Onderzoekers ontdekten dat het opzettelijk achterlaten van bepaalde "pinholes" in de SiOx-laag van een [TOPCon](https://www.ooitech.com/what-is-topcon-solar-cell-a-complete-guide-to-tunnel-oxide-passivated-contact-technology.html) cel de efficiëntie kan verhogen tot 26,55%, in plaats van deze te verlagen. De belangrijkste bevinding: gaatjes in het tunneloxide splitsen zich in twee families. De ene is het recombinatietype (zuurstofarm, waar poly-Si direct contact maakt met c-Si, slecht), de andere is het passiverende type (resterende zuurstof blijft achter, passiverende losse bindingen terwijl tunneling nog steeds mogelijk is, goed). Het passiverende type meet ongeveer 1,6 ± 0,2 nm × 1,4 ± 0,3 nm in doorsnede, met een oppervlaktedichtheid van 2 × 10¹² cm⁻². Een Fischer-model toonde aan dat wat de prestaties van het apparaat bepaalt niet de geometrie van het gaatje is, maar of het gaatje is gepassiveerd. Referentie: *Passiverende gaatjes voor grootschalige en hoogrenderende siliciumzonnecellen met tunneloxide gepassiveerd contact*, Nat Commun 17, 2490 (2026). [https://doi.org/10.1038/s41467-026-70511-2](https://doi.org/10.1038/s41467-026-70511-2) ## Onderzoeksachtergrond en het probleem dat bleef hangen TOPCon is nu de mainstream voor n-type silicium. Runergy haalde 26,55% op 335 cm², Jinko stapelde TOPCon plus perovskite tot 33,24%, en enkelzijdige n-TOPCon heeft een theoretische limiet van 27,79%. Maar niemand had vastgesteld welke rol de gaatjes in die grensvlak-SiOx-laag eigenlijk spelen. De traditionele visie: gaatje betekent dat poly-Si rechtstreeks in c-Si prikt, zuurstofpassivering faalt, slecht nieuws. De werkelijkheid is rommeliger. Oxide te dik (>1,7 nm) passivert goed maar tunnelt slecht, dus FF stort in. Oxide te dun (<1,3 nm) betekent meer gaatjes, en nu maak je je zorgen over Voc-instorting. De auteurs verdeelden de oxide-dikte plus zuurstofverdeling in drie gevallen (de Inleiding-sectie): - Geval 1: dik oxide, passivatie OK, tunneling niet optimaal - Geval 2: dun oxide plus zuurstofuitputting, wat recombinatie-type gaatjes geeft (de klassieke "slechte gaatjes") - Geval 3: dun oxide maar zuurstof sijpelt nog steeds in het gaatje, wat passiverende-type gaatjes geeft (de nieuwe ontdekking hier) Hiervoor was de resolutie van HR-TEM niet goed genoeg om kenmerken onder 2 nm te zien. Literatuur rapporteerde gaatjesdiameters van 5 nm tot 200 nm en dichtheden van 10⁶ tot 10⁸ cm⁻², wat allemaal gewoon "grote gaten" waren. Selectief etsen en c-AFM vertrouwen op het ets-snelheidsverschil tussen Si en SiOx, dus gebieden met restzuurstof worden simpelweg niet open geëtst. Passiverende gaatjes werden van nature uitgesloten door deze methoden. Daarom bleef Geval 3 zo lang onopgemerkt. ## Mechanisme: Twee soorten gaatjes (Figuur 2) Aberratie-gecorrigeerde HAADF-STEM (JEM ARM200F plus Spectra 300, 200/300 kV) scande de poly-Si/SiOx/c-Si-interface op een hoogrendement wafer (25,40%) en een laagrendement controle (24,07%). | Type | Zuurstofstatus | Grootte (hoog/laag rendement) | EELS O-K-rand | | --- | --- | --- | --- | | Recombinatie | Zuurstofuitgeput, poly/c-Si-rooster direct verbonden | Laagrendement wafer ~1,37 × 1,35 nm | Diepe zuurstofvallei | | Passiverend | Restzuurstof aanwezig, losse bindingen gepassiveerd | Hoogrendement wafer 1,55 × 1,25 nm | Zuurstofsignaal nog zichtbaar, ondiepe zuurstofvallei | ### Kernpunt: de gaatjes op de hoogrendement wafer zijn eigenlijk kleiner, en behouden zuurstof beter. Alle afmetingen zijn een orde van grootte kleiner dan eerder in de literatuur gerapporteerd. Het Fischer-puntcontactmodel resultaten (Fig. 3d in het origineel): - Gaatjes oppervlaktefractie f = πr²/P², maar J₀ is ongevoelig voor f. Wat echt domineert is de oppervlakterecombinatiesnelheid S bij het gaatje. - Rond f ≈ 0,1, zodra S ≳ 10³ cm/s, stijgt J₀ steil, en het verzadigt boven S > 10⁵ cm/s. - Betekenis: de sleutel tot hoge prestaties is niet "nul pinholes", maar "pinholes die gepassiveerd zijn". Dit is het grootste hoogtepunt van het hele artikel. Wat betreft dichtheid is dit een beetje een revolutie. Statistieken van X-Y orthogonale doorsneden over 40 wafers (hoog plus laag rendement) gaven 2 × 10¹² cm⁻² voor passiverende en 3 × 10¹² cm⁻² voor recombinatie-pinholes, 4 tot 6 ordes van grootte hoger dan literatuurwaarden. Drie redenen stapelen zich op: ten eerste veranderde het concept, waardoor eerder uitgeselecteerde passiverende nanodefecten zichtbaar werden; ten tweede zijn de monsters industrieel geoptimaliseerde wafers boven 25%, geen teststructuren; ten derde is de methode atomair HAADF, en indirecte benaderingen kunnen het sub-2 nm zuurstofbevattende gebied simpelweg niet zien. Om overlap langs de bundelrichting van 50 tot 150 nm dikke TEM-monsters te voorkomen, hebben de auteurs backstop met 4D-STEM ptychografie langs de dikterichting, wat bevestigt dat de dichtheidsstatistieken niet worden verstoord door projectie-overlap. ## Proces Landingspunt: Twee-staps Oxidatie plus Achterpolijsten plus Poly Triple Koppeling De variabelen uit de originele Methoden plus SI (Supplementary Table 1): - Twee-staps oxidatie: eerste O₂-oxidatie tot dun SiO₂, daarna een zuurstofarme stap (geen zuurstof toegevoerd). Het passiverende type heeft langere zuurstoftoevoertijd, hogere temperatuur, grotere stroom en hogere druk nodig, wat een uniforme, dichte oxide bevordert. - POCl₃-diffusie: lagere depositietemperatuur plus kortere tijd verbetert polykristallisatie en onderdrukt recombinatie-type pinholes. - Achterpolijstmorfologie ligt stroomopwaarts van de oxide-dikte-uniformiteit. Alle drie moeten samen worden afgestemd om stabiel Case 3 te produceren. ## Prestatievergelijking (Fig. 4 Harde Data) Symmetrische dubbelzijdige poly-Si/SiOx monsters (n-Si 1–3 Ω·cm, dubbelzijdig gepolijst): - τeff: 8,9 ms hoog rendement vs 2,96 ms controle (injectie 5×10¹⁵ cm⁻³) - J₀: 2,6 vs 10,6 fA/cm² - ΔVoc gemeten op 15,9 mV, maar het J₀-verschil alleen verklaart slechts ~11 mV. De resterende ~5 mV schrijven de auteurs toe aan verbeterde bulk SRH-levensduur. De geoptimaliseerde anneal, terwijl passiverende pinholes worden gecreëerd, gettert ook metaalverontreinigingen (verwijzend naar Krügener's 25% POLO-werk). Het gelijktijdig repareren van zowel interface als bulk is het recept om 25% te overschrijden. Voor FF komt het verschil voornamelijk van Rs: - Rs: 357 (hoog rendement) vs 619 mΩ·cm² (controle), Suns-Voc gemeten - ρc (TLM): 4,6 vs 5,4 mΩ·cm² Het contra-intuïtieve punt: volgens de logica van "dichtere pinholes verlagen ρc" zouden meer passiverende pinholes op de hoogrendement wafer een lagere ρc moeten betekenen, en inderdaad 4,6 < 5,4. Maar de auteurs voegen een twist toe. Nabij recombinatie-type pinholes diffundeert fosfor in de wafer, terwijl passiverende types worden geblokkeerd door zuurstof (het EDS-doteringprofiel in Supplementary Fig. 10). Dus doteringprofiel en contactweerstand volgen twee aparte logica's, en je kunt ze niet alleen verklaren door pinhole-dichtheid. PL was uniform over de volledige wafer, en Corescan-mapping van de Voc-verdeling hield ook stand voor grootschalige uniformiteit. ## Eén lijn voor de industrie Dit artikel verandert het TOPCon-grensvlak van een binair verhaal van "intact oxide versus pinhole-lekkage" naar een ternair verhaal: "pinholes kunnen ook goed zijn, zolang er nog zuurstof aanwezig is". Wat de industrie nu moet doen, is niet obsessief streven naar nul pinholes, maar de keten van back polishing naar oxidatie naar poly-depositie zo afstemmen dat pinholes zuurstof bevatten. Daheng's wafer met 25,40% op 333,3 cm² heeft al bewezen dat de weg werkt. ## Ooitech's Visie Wat ons hier opvalt, is hoeveel hiervan afhangt van de procesketen, niet alleen van het celontwerp. Dat die tweestaps-oxidatie, POCl₃-afstemming en back polishing allemaal samen moeten bewegen, is precies het soort koppeling dat verloren gaat wanneer een lijn stuksgewijs wordt samengesteld. Aan de modulekant zien we hetzelfde patroon, waar laminatie- en stringtoleranties stilletjes bepalen of een goede cel zijn Voc behoudt. Als u een beter beeld wilt krijgen van hoe deze grensvlakgevoelige processen worden vertaald naar een echte productievloer, zijn onze fabrieksrondleidingen op YouTube ([www.youtube.com/ooitech](http://www.youtube.com/ooitech)) een abonnement waard. --- ##### Tags : ![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png) ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h700_fitblur_v2_w800_h700_fitblur_v2_1757399770541443.webp) ### Vraag een offerte aan Alle uploads zijn veilig en vertrouwelijk. ## Wij leveren expertise waar u op kunt vertrouwen onze service Direct-van-fabriek apparatuur. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/money-2.svg) ### Kosteneffectieve voordelen Wij leveren uitzonderlijke waarde, maximaliseren resultaten en optimaliseren budgetten voor klanten. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/staff.svg) ### Ons ervaren team Onze bekwame professionals specialiseren zich in innovatieve oplossingen en op maat gemaakte strategieën. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/certified.svg) ### 15+ jaar ervaring in de branche Diepgaande expertise zorgt voor betrouwbare, trendbewuste en bewezen resultaten voor succes. ![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477357667605.webp ) ![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477724911512.webp) ![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png) ## Wat onze klant zegt over ons Klantgetuigenissen prijzen ons diepgaande begrip van hun uitdagingen, wat leidt tot innovatieve oplossingen en een sterk rendement op investering. Langdurige samenwerkingen—soms meer dan tien jaar—tonen hun vertrouwen en tevredenheid. Hun succesverhalen drijven ons om voortdurend de verwachtingen te overtreffen. [Meer weten **](#quote-form) ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Dank aan Ooitech voor het leveren van de volledig geautomatiseerde productieapparatuur—uw installatie en after-sales service zijn uitstekend geweest. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041720921238.webp) ### Amjad ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) bedankt voor de professionele ondersteuning van ooitech en de tijdige after-service. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1784509010217979.webp) ### Diarra uit Afrika ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Een man met een groot hart. Hartelijk dank voor uw bezoek, meneer Wu. Hartelijk dank voor de diensten bij het installeren van apparatuur en het trainen van mijn studenten. De vriendelijkste persoon en professional in zijn vakgebied ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041716444445.webp) ### Jizzakh Polytechnic Institute ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Dank aan Ooitech voor het leveren van zeer geschikte BC-zonnecel-experimentele apparatuur. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1776426122864564.webp) ### KTECH ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Nogmaals heel erg bedankt voor de enorme hulp bij het verbeteren en repareren van de fabriek en ook het leren van de werknemers hoe ze de machines moeten gebruiken ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1757479675272137.webp) ### Mark BIPV Filipijnen ## Onze Nieuwste Producten ![Automatische enkelvoudige dubbele kamer BIPV-laminator](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774438506273987.webp) - [** Rachael](./single-layer-double-chamber-automatic-bipv-laminator-otcy-2754dd-ooitech-solar-panel-lamination-equipment.html) - [** 63298](./single-layer-double-chamber-automatic-bipv-laminator-otcy-2754dd-ooitech-solar-panel-lamination-equipment.html) ### Automatische enkelvoudige dubbele kamer BIPV-laminator Ooitech OTCY-2754DD enkellaags dubbelkamer automatische BIPV-lamineerder heeft 2700x5400mm dubbele laminatiegebieden, boven- en onderdubbele verwarming ![SS-2500B Tabber Stringer: 2400 cellen/u, 3-20BB](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774258018905303.webp) - [** ooitech](./SS-2500B-Full-Automatic-Solar-Cell-Tabber-Stringer-Machine-High-Speed-Production-Line-Equipment.html) - [** 36928](./SS-2500B-Full-Automatic-Solar-Cell-Tabber-Stringer-Machine-High-Speed-Production-Line-Equipment.html) ### SS-2500B Tabber Stringer: 2400 cellen/u, 3-20BB SS-2500B volledig automatische tabber stringer machine voor kristallijne silicium zonnecellen met 2400PCS/H capaciteit, met infrarood solderen ![OSLB-1300 BC Cell Stringer: 1000 cellen/u, ±0,10 mm](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032311945973.png) - [** ooitech](./oslb-1300-back-contact-cell-welding-machine-bc-solar-cell-stringer-for-ibc-abc-hpbc-panel-production.html) - [** 98960](./oslb-1300-back-contact-cell-welding-machine-bc-solar-cell-stringer-for-ibc-abc-hpbc-panel-production.html) ### OSLB-1300 BC Cell Stringer: 1000 cellen/u, ±0,10 mm De OSLB-1300 back-contact cel-lasmachine van Ooitech levert een doorvoer van ≥1000 cellen/uur voor het stringlassen van BC-, IBC-, ABC- en HPBC-zonnecellen. ![Zonnepaneel frameverwijderingsmachine: 120 panelen/uur](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774608027244403.webp) - [** Rachael](./Solar-Panel-Frame-Removal-Machine-High-Efficiency-Automated-Deframing-Equipment.html) - [** 73646](./Solar-Panel-Frame-Removal-Machine-High-Efficiency-Automated-Deframing-Equipment.html) ### Zonnepaneel frameverwijderingsmachine: 120 panelen/uur Hydraulische machine voor het verwijderen van zonnepaneelframes – geautomatiseerd deframen voor recycling van PV-modules. Lage breuk, ondersteunt meerdere paneelformaten. ![PV-backsheet voor zonnepanelen — TPT, KPK, PVDF](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774518934395196.webp) - [** Rachael](./Photovoltaic-Backsheet-The-Critical-Protective-Layer-for-Solar-Modules.html) - [** 13911](./Photovoltaic-Backsheet-The-Critical-Protective-Layer-for-Solar-Modules.html) ### PV-backsheet voor zonnepanelen — TPT, KPK, PVDF PV-backsheet voor zonnepanelen in TPT, KPK, PVDF en transparante varianten: UV-bestendige, elektrisch isolerende en vochtblokkerende achterzijdebescherming. ![IEC-certificeringstestapparatuur: 0,1-10kV, 2600mm](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032716200590.webp) - [** Rachael](./solar-panel-testing-equipment-for-iec-certification-complete-pv-module-test-solutions-by-ooitech.html) - [** 92497](./solar-panel-testing-equipment-for-iec-certification-complete-pv-module-test-solutions-by-ooitech.html) ### IEC-certificeringstestapparatuur: 0,1-10kV, 2600mm Ooitech biedt een compleet assortiment zonnepaneeltestapparatuur voor IEC61215- en IEC61730-certificering, waaronder visuele inspectiestations