Seite - 123 - in Photovoltaic Materials and Electronic Devices

scribewidthof350µm,thedropinefficiency isevenmoredramatic. This is caused bythefact that thewiderscribingwidth inducesahigheroptimalcell length. The longer cells generate more current and translate into a larger effect of the series resistance. In this respect, the occurrence of contact resistance is an extra motivation tominimize thescribewidth.Materials  2016,  9,  96    Figure  9.  Contact  resistance  for  a  cell  of  1  cm2  for  a  cell  with  metal  interconnect  and  fingers  as  a  function  of  the  finger  width  for  various  specific  contact  resistances  (Rscr,  in  Ω  cm2).  Ω  2.5.  Impact  of  Contact  Resistance  on  Cell  Performance  The  effect  of  the  contact  resistance  on  the  cell  performance  was  calculated  for  the  case  without  and  with  metallic  grid.  For  the  case  without  metallic  grid,  the  data  are  presented  in  Figure  10  for  a  scribe  with  of  150  μm  and  350  μm.  We  have  used  the  range  of  specific  contact  resistance  between  0.01  and  0.1  Ω  cm2.  The  black  lines  indicate  the  case  without  contact  resistance  (TCO  interconnect).    A  specific  contact  resistance  of  0.01  Ω  cm2  has  only  minimal  impact  on  the  cell  efficiency.  However,  for  higher  specific  contact  resistances,  the  impact  is  larger  and  the  efficiency  drops  several  absolute  percent  for  the  highest  specific  contact  resistances  calculated.  For  a  scribe  width  of  350  μm,  the  drop  in  efficiency  is  even  more  dramatic.  This  is  caused  by  the  fact  that  the  wider  scribing  width  induces  a  higher  optimal  cell  length.  The  longer  cells  generate  more  current  and  translate  into  a  larger  effect  of  the  series  resistance.  In  this  respect,  the  occurrence  of  contact  resistance  is  an  extra  motivation  to  minimize  the  scribe  width.  Figure  10.  Efficiency  as  a  function  of  the  cell  length  and  specific  contact  resistance  for  cells  with    150  μm  (a)  and  350  μm  (b)  scribe  width.  For  cells  with  a  50  Ω/sq  TCO  supplemented  with  a  metallic  finger  grid,  the  impact  of  the  specific  contact  resistance  was  calculated  for  finger  widths  of  20  μm  and  60  μm  and  various  finger  heights,  as  shown  in  Figure  11.  A  scribing  width  of  150  μm  was  used.  We  have  included  lower  specific  contact  resistances  to  demonstrate  that  extremely  low  values  do  not  impact  the  cell  efficiency.  However,  from  a  specific  contact  resistance  of  0.01  and  upward,  a  consistent  decrease  in  cell  efficiency  and  optimal  cell  length  is  seen.  Above  a  Rscr  of  0.02,  the  efficiency  enhancement  by  the  metallic  grid  compared  to  the  TCO  is  only  very  small.  Higher  finger  grids  can  compensate  for  this  to  some  extent,  but  nevertheless,  Figure  11  indicates  that  for  a  competitive  performance  of  finger  grids  Figure 9. Contact resistance for a cell of 1 cm2 for a cell with metal interconnect and fingers as a function of the finger width for various specific contact resistances (Rscr, inΩcm2).Ω2.5. ImpactofContactResistanceonCellPerformance. Materials  2016,  9,  96  8   Figure  9.  Contact  resistance  for  a  cell  of  1  cm2  for  a  cell  with  metal  interconnect  and  fingers  as  a  function  of  the  finger  width  for  various  specific  contact  resistances  (Rscr,  in  Ω  cm2).  Ω  2.5.  Impact  of  Contact  Resistance  on  Cell  Performance  The  effect  of  the  contact  resistance  on  the  cell  performance  was  calculated  for  the  case  without  and  with  metallic  grid.  For  the  case  without  metallic  grid,  the  data  are  presented  in  Figure  10  for  a  scribe  with  of  150  μm  and  350  μm.  We  have  used  the  range  of  specific  contact  resistance  between  0.01  and  0.1  Ω  cm2.  The  black  lines  indicate  the  case  without  contact  resistance  (TCO  interconnect).    A  specific  contact  resistance  of  0.01  Ω  cm2  has  only  minimal  impact  on  the  cell  efficiency.  However,  for  higher  specific  contact  resistances,  the  impact  is  larger  and  the  efficiency  drops  several  absolute  percent  for  the  highest  specific  contact  resistances  calculated.  For  a  scribe  width  of  350  μm,  the  drop  in  efficiency  is  even  more  dramatic.  This  is  caused  by  the  fact  that  the  wider  scribi g  width  induces  a  higher  optimal  cell  length.  The  longer  cells  generate  m e  current  and  translate  into  a  larger  effect  of  the  series  resistance.  In  this  respect,  the  occurrence  of  contact  resistance  is  an  extra  motivation  to  minimize  the  scribe  width.  Figure  10.  Efficiency  as  a  function  of  the  cell  length  and  specific  contact  resistance  for  cells  with    150  μm  (a)  and  350  μm  (b)  scribe  width.  For  cells  with  a  50  Ω/sq  TCO  supplemented  with  a  metallic  finger  grid,  the  impact  of  the  specific  contact  resistance  was  calculated  for  finger  widths  of  20  μm  and  60  μm  and  various  finger  heights,  as  shown  in  Figure  11.  A  scribing  width  of  150  μm  was  used.  We  have  included  lower  specific  contact  resistances  to  demonstrate  that  extremely  low  values  do  not  impact  the  cell  efficiency.  However,  from  a  specific  contact  resistance  of  0.01  and  upward,  a  consistent  decrease  in  cell  efficiency  and  optimal  cell  length  is  seen.  Above  a  Rscr  of  0.02,  the  efficiency  enhancement  by  the  metallic  grid  compared  to  the  TCO  is  only  very  small.  Higher  finger  grids  can  compensate  for  this  to  some  extent,  but  nevertheless,  Figure  11  indicates  that  for  a  competitive  performance  of  finger  grids  and  metallic  interconnect  over  the  classic  TCO  interconnect,  the  Rscr  should  be  at  least  0.02  Ω  cm2.  Figure10. Efficiencyasa functionof thecell lengthandspecificcontact resistance forcellswith150µm(a) and350µm(b) scribewidth. For cells with a 50Ω/sq TCO supplemented with a metallic finger grid, the impact of the specific contact resistance was calculated for finger widths of 20µm and 60µm and various finger heights, as shown in Figure 11. A scribing width of 150µmwasused. Wehavei cludedlowerspecificcontactr sista cestode o stra e that ext emely low valu s do not impact the cell efficiency. However, from a specific contact resistance of 0.01 and upward, a consistent de rease in cell efficiency and optimal cell length is seen. Above a Rscr of 0.02, the efficiency enhancement by themetallicgridcomparedto theTCOisonlyverysmall. Higherfingergridscan 123