我国高效晶硅太阳能光伏电池技能发展(上)
前语：转化功率高于20%的高效晶硅电池技能，是近年来我国光伏制作职业首要展开的技能革新。在该范畴，我国现已走在了国际的前列。本文将简述现在国内干流的高效晶硅电池技能的最新进展，如PERC电池、IBC电池、黑硅电池、MWT电池、双面电池、高效硅片、高效电池用浆料等。分为两期，本期介绍PERC电池、IBC电池和黑硅电池。
1、 PERC电池（PassivatedEmitter and Rear Cell，钝化发射极反面触摸电池）
经过在电池的反面添加一个电介质钝化层来进步电池的变换功率。该技能在惯例电池的背外表制备SiO2、Al2O3、SiON或Al2O3/SiNx钝化膜，将p-n结间的电势差最大化，这就能够使电流愈加安稳，下降了电子的复合，然后进步电池功率。在其它工艺制程不变的情况下，单晶硅电池的产线均匀变换功率可进步至20.5%左右。国内以南京中电电气、常州天合、晶澳公司为代表的一流光伏组件企业，现已开端PERC高效电池的量产。中电电气根据863项目，现在现已构成35MW的P型单晶硅PERC电池生产线，选用Al2O3/SiNx反面钝化、离子注入、纳秒或皮秒激光开孔烧结、反面部分金属化等先进工艺，发明了20.5%P型单晶硅 PERC电池最高变换功率，量产的均匀变换功率也到达了20.3%，电池开路电压到达664mV。2015年1月，天合光能宣告则在单晶和多晶电池上均完成量产化的PERC电池技能，多晶Honey Plus和单晶Honey M Plus的变换功率别离为18.7%和20.4%。
现在PERC电池的制备以P或N型单晶硅为主，对硅片衬底的电阻率和少子寿数提出了更高的要求。一般要求少子寿数高于100us。其光致衰减（LID）与一般单晶硅电池无显着不同，假如选用掺镓（Ga）技能，能够进一步下降LID效应。
2、 IBC电池(Interdigitated back contact，全电极背触摸晶体硅电池)
这种电池与惯例晶硅电池的最大差异在于正面无栅线电极，一切正负栅线悉数摆放在反面。电池运用N型硅片作为衬底，前后外表均掩盖一层热氧化膜，以下降外表复合。在电池反面别离进行磷、硼部分分散，构成手指状穿插摆放的P区、N区，以及坐落其上方的P+区、n+区，丝网印刷电极后构成了咱们看到的穿插摆放的正负栅线。新近运用的是本钱贵重的光刻技能，现在运用的是点触摸(Point-contactcell，PCC)技能、屡次丝网印刷技能、激光烧结。这种电池的长处是（1）削减正面遮光丢失，相当于添加了有用半导体面积；（2）组件安装本钱下降；（3）简直不存在光致衰减；（4）正面外观美丽整齐。这种电池运用N型硅片衬底，对硅片的少子寿数要求很高，
该技能最早由美国的Sunpower公司进行产业化，在3000px2的小电池上完成了25%的转化功率。日本的松下公司在143 cm2的小电池上完成了25.6%的转化功率。我国的常州天合光能，在2014年率先在规范尺度电池——4英寸电池（154.68 cm2）和6英寸电池（238.95 cm2）上别离完成了24.4%和22.9%的转化功率，是现在商用化IBC电池的国际记载。在这两款电池上别离运用了光刻、2次丝网印刷、管式分散等中心技能。现在，天合的30MW IBC电池生产线的良率超过了60%，较之惯例电池，本钱仍是偏高，归于市场上的高端产品。首要是对硅片的清洗要求、丝网印刷前的激光刻蚀精准度要求很高，因而短期内无进一步扩产方案。
天合还对IBC电池做成组件的耐候性和衰减率进行了研讨：最大功率在热循环实验400次（TC400）、湿冻实验10次循环（HF10）、湿冻实验20次循环（HF20）、PID96小时实验后的衰减率别离为1.6%、2.3%、4.2%和2.4%。
3、 黑硅电池（BlackSilicon）
黑硅电池，望文生义，就是色彩比惯例的蓝色晶硅电池要深许多，呈黑色。其间心是经过刻蚀技能，一方面在惯例硅片外表制绒的基础上，构成nm级的小绒面，纳米锥型的小绒面长径别离为400和450nm，长径比为0.9，然后加大陷光的作用，下降反射率，添加对光的吸收（这就是看上去黑色的原因）；另一方面，经过二次刻蚀来下降外表复合，然后将惯例电池的变换功率绝对值进步0.5~0.6%。
黑硅电池的刻蚀技能分为两类，干法和湿法。干法包含：RIE（Reactive Etching 反应离子刻蚀）、激光刻蚀、蒸汽刻蚀；湿法包含：或MCCE（Metal Catalyzed ChemicalEtching金属离子辅佐刻蚀）、电子化学刻蚀（Electrochemical Etching）。刻蚀运用的气体包含 Cl2，SF6，O2等。
黑硅技能是一种通用的外表处理技能，能够用于前述的PERC电池或IBC电池。国际上运用黑硅技能的企业有日本三菱、京瓷、美国Nines公司等。我国运用黑硅技能的代表企业为阿特斯、晶澳等。其间，阿特斯产业化的黑硅电池，运用RIE技能的比惯例电池转化功率绝对值进步0.6%，运用MCCE技能的电池转化功率绝对值进步了0.3%。下图别离为运用在IBC电池上的黑硅技能，黑硅电池的量子功率曲线，可见黑硅电池在蓝光和红光区域的吸收功率更高。
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