La capa principal de las células solares IBC es la oblea de c-Si de tipo n o p que sirve como capa de absorción. Esta capa se crea dopando la capa c-Si con boro o fósforo para producir obleas dopadas de tipo p o n. Posteriormente, se aplica generalmente un recubrimiento antirreflectante y de pasivación hecho de SiO en uno o ambos lados de la célula solar.

Las variaciones estructurales clave en las células solares IBC incluyen la introducción de una capa de difusión caracterizada por capas interseccionadas de tipo n y tipo p, lo que permite la instalación de contactos metálicos en la parte posterior.

En el paso final, se coloca cada contacto metálico de la célula solar IBC en la parte posterior de la célula, asegurando que la parte frontal de la célula esté completamente libre de material de sombreado. Esto también permite una colocación más amplia de contactos, reduciendo así la resistencia en serie de la célula.

La mayoría de las células solares IBC consisten principalmente en obleas de c-Si como capa de absorción de obleas de tipo n, aunque también se utilizan obleas de tipo p. El silicio monocristalino (mono c-Si) es la opción más común debido a su mayor eficiencia, pero también se puede utilizar silicio policristalino (poly c-Si).

Se recubre una capa antirreflectante y de pasivación en uno o ambos lados de la oblea de c-Si, utilizando una fina capa de dióxido de silicio (SiO2) aplicada a través de un proceso de oxidación térmica. También se pueden utilizar otros materiales adecuados como nitruro de silicio (SiNx) o nitruro de boro (BNx).

Para reposicionar los contactos frontales en la parte posterior de la célula solar IBC, se deben introducir capas de emisor n+ y p+ distribuidas o interseccionadas, también conocidas como capas de difusión. Para fabricar estas capas, se aplican procesos como difusión enmascarada, implantación de iones o dopaje con láser con boro en la oblea de tipo n, creando regiones dopadas de tipo p y manteniendo la integridad de la capa de tipo n.

Los contactos metálicos se pueden colocar mediante ablación con láser o métodos de deposición química húmeda, con materiales metálicos comúnmente utilizados, como plata, níquel o cobre, que sirven como contactos para las células solares IBC.

Las células solares IBC, al igual que las células solares Al-BSF, generan energía solar a través del efecto fotovoltaico. La carga se conecta entre los terminales positivo y negativo del panel de células solares IBC, convirtiendo fotones en energía eléctrica y proporcionando así energía solar a la carga.

Al igual que las células solares tradicionales, los fotones impactan en la capa de absorción de las células solares IBC, excitando electrones y creando pares electrón-hueco (e-h). Dado que las células solares IBC no tienen contactos metálicos que sombreen la parte frontal de la célula, estas células solares tienen una mayor área para la conversión de impacto de fotones.

Los pares electrón-hueco formados en la parte frontal de las células solares IBC son luego recogidos por la capa interdigitada de tipo p en la parte posterior. Los electrones recogidos fluyen desde el contacto metálico de tipo p hacia la carga, generando electricidad, y luego regresan a la célula solar IBC a través del contacto metálico de tipo n+, completando el ciclo específico de e-h.

Procesos de fabricación para las células IBC

Comparación de las tecnologías PERC, TOPCon e IBC