你了解商业化高效晶硅光伏电池技术吗？

虽然晶硅光伏已经占据了光伏市场的绝大部分份额，但其即使研发并没有停滞下来。作为研发最新方向的高效晶体硅太阳能电池技术，目前基本已经有商业化的产品问世。下面我们就来盘点一下这几款已经商业化的高效晶体硅太阳能电池...

1、硅太阳能电池能量损失机理

目前研究成果表面，影响晶体硅太阳能电池转换效率的原因重要来自两个方面：①光学损失.包括电池前表面反射损失、接触栅线的阴影损失以及长波段的非吸收损失，其中反射和阴影损失是可以通过技术措施减小的，而长波非吸收损失与半导体性质有关；②电学损失.它包括半导体表面及体内的光生载流子复合、半导体和金属栅线的体电阻以及金属-半导体接触（欧姆接触）电阻损失。

相对而言，欧姆损失在技术上比较容易降低，其中最关键的是降低光生载流子的复合，它直接影响太阳电池的开路电压。而提高电池效率的关键之一就是提高开路电压Voc。光生载流子的复合重要是由于高浓度的扩散层在前表面引入了大量的复合中心。

此外，当少数载流子的扩散长度与硅片的厚度相当或超过硅片厚度时，背表面的复合速度Sb对太阳电池特性的影响也很明显。而从商业太阳电池来看，为了降低太阳电池的成本和提高效率，现在生产厂家也在不断地减小硅片的厚度，以降低原材料的价格.因此必须有减少前、背两个表面的光生载流子复合的结构和措施.

2、高效晶体硅太阳能电池技术

2.1、背接触电池IBC/MWT/EWT

（1）IBC电池（PCC电池）

背接触电池是由Sunpower公司开发的高效电池，其特点是正面无栅状电极，正负极交叉排列在背面，量产效率可达19%～20%。

这种把正面金属栅线去掉的电池结构有很多优点：（1）减少正面遮光损失，相当于新增了有效半导体面积，有利于新增电池效率；（2）有可能大大降低组件装配成本，因为全部外部接触均在单一表面上；（3）从建造结构的观点看来供应了增值，因为汇流条和焊线串接存在引起的视觉不适被组件背面所替代。

由于光生载流子要穿透整个电池被电池背表面的pn结所收集，故IBC电池对硅片本身的质量要求较高，需采用载流子寿命较高（纯度较高）的硅晶片材料，一般采用质量较高的n型FZ单晶硅作为衬底材料。正面采用氧化硅或氧化硅/氮化硅复合膜与n+层结合作为前表面电场，并形成绒面结构以抗反射。

背面利用扩散法做成p+与n+交错间隔的交叉式接面，并通过在氧化硅上开金属接触孔，实现电极与发射区或基区的接触。交叉排布的发射区与基区电极几乎覆盖了背表面的大部分，十分有利于电流的引出。结构见图1。

图1（a）IBC电池基本结构图

图1（b）IBC电池基本结构图

这种背电极的设计实现了电池正面零遮挡，新增了光的吸收和利用。但制作流程也十分复杂，工艺中的难点包括P＋扩散、金属电极下重扩散（丝印光阻）以及激光烧结等。

IBC电池的工艺流程大致如下：

清洗→制绒→扩散（n＋）→丝印刻蚀光阻→刻蚀P扩散区→扩散（p＋）→减反射镀膜→热氧化→丝印电极→烧结→激光烧结