晶体硅背接触电池工艺需进一步简化

光伏作为新能源的一种，受到了各国的极大重视。如何对现有常规P型晶体硅技术进行升级改造，提升效率和降低成本，是各厂家必须面对的问题。目前首要解决的问题就是要降低新电池成本、保持高效，以便大规模应用。现在为降低成本所研究的高效电池重要是从减少表面陷光、表面遮光损耗等几个方面入手。为了减少表面遮光就要把栅线做得很细，但是细的栅线又会使得电极接触电阻新增，同时也新增了工艺难度，所以早在20世纪70年代就有人提出背接触太阳能电池的概念。该技术基本消除了正面栅线电极的遮光损失，更加充分地利用了光照，提高了电池效率。同时，背接触电池还将电池的两极从背面引出，降低了封装难度，简化了制作工艺，使得电池更加美观。MWT和EWT是背接触电池的二种形式，属于前结电池形式，发射极位于电池正面，有利于更多载流子的收集。MWT和EWT不完全依赖于栅线收集载流子，重要是通过对衬底打孔，通过不同的方式向孔洞中填充金属或者重扩，实现前后发射极间的电流传输，与传统电池相比，减小了正面的遮光面积，还不影响正面载流子的收集，从而提高了电池效率。

MWT和EWT提效率、降成本

MWT(MetalWrap-Through)即金属电极环绕穿通电池，MWT电池将电池正面收集的电子通过孔洞中的金属转移至电池背面。它不再要在电池正面制作母线，因此电池表面就有更大面积来收集光子并将其转化为电能。德国研究人员Fraunhofer等已经制备出17.1%的MWT电池，还有荷兰研究机构研究的多晶MWT电池效率也达到了17%。但是MWT电池中金属化孔洞的制备和电级间的分流仍然是MWT发展要优化的难题。

EWT(EmitterWrap-Through)即发射极环绕穿通电池，它是MWT电池的改进版，兼具了IBC电池与MWT电池的优点。此外EWT的孔洞导通一般是通过重扩的方法来实现的，一方面把电池正面发射极和背面局部发射极连接在一起，另一方面重扩还可以降低接触电极的接触电阻。这样通过重扩的孔洞将前表面发射极引入背面，实现把前表面收集的电子传导到背电极上，电池的P型电极和N型电极的细栅全部交叉排列在电池背面，简化了封装工艺。前表面依然采用优良的金字塔结构和减反射膜，以减少光的反射损失，从而达到了提高电池效率的目的。

与传统电池相比较，MWT和EWT的优点包括：(1)降低或完全消除了正面网格的遮光，增大了受光面积，故可以提高光电流的密度;(2)由于正负电极均位于电池背面，可简化电池封装工艺，更容易实现自动化，并且可以调节背面基极和发射极所占的面积比例，降低电极的接触电阻;(3)用孔洞将前后发射极连接在一起，关于低少子寿命的硅衬底仍可以获得较高的短路电流，可以降低对衬底的要求，低品质的薄基硅片更能体现MWT和EWT太阳电池结构的优越性;(4)实现从电池的前结和背结双结共同收集电荷，故有很高的电荷收集率。此外，薄的硅片因为减少了电荷的传输路径，降低了孔电阻，也可以提高电池的填充因子。