伊藤技研「Armor®999」的API系印刷漿料在背接觸太陽能電池片的電極間起到絕緣作用。比傳統(tǒng)的太陽能背膜效果更完美,由于漿料是液態(tài)的,通過絲網(wǎng)印刷工藝,印刷在電池片上,漿料在沒有固化前會自然流平、緊密的填充包裹在電池片導電部位。API材料中加入可溶性樹脂填充材,在獲得出色的印刷性的同時,還擁有極佳的機械強度與絕緣性。
IBC(Interdigitated back contact)電池出現(xiàn)于20世紀70年代,是最早研究的背結(jié)電池,最初主要應(yīng)用于聚光系統(tǒng)中,見圖l。電池選用n型襯底材料,前后表面均覆蓋一層熱氧化膜,以降低表面復合。利用光刻技術(shù),在電池背面分別進行磷、硼局部擴散,形成有指狀交叉排列的P區(qū)、N區(qū),以及位于其上方的P+區(qū)、n+區(qū)。重擴形成的P+和N+區(qū)可有效消除高聚光條件下的電壓飽和效應(yīng)。此外,P+和N+區(qū)接觸電極的覆蓋面積幾乎達到了背表面的1/2,大大降低了串聯(lián)電阻。IBC電池的核心問題是如何在電池背面制備出質(zhì)量較好、呈叉指狀間隔排列的P區(qū)和N區(qū)。為避免光刻工藝所帶來的復雜操作,可在電池背面印刷一層含硼的叉指狀擴散掩蔽層,掩蔽層上的硼經(jīng)擴散后進入N型襯底形成P+區(qū),而未印刷掩膜層的區(qū)域,經(jīng)磷擴散后形成N+區(qū)。通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)來確定背面擴散區(qū)域成為目前研究的熱點。
這種背電極的設(shè)計實現(xiàn)了電池正面“零遮擋”,增加了光的吸收和利用。但制作流程也十分復雜,工藝中的難點包括P+擴散、金屬電極下重擴散以及激光燒結(jié)等。轉(zhuǎn)換效率為19.3%的太陽能電池模塊。
IBC電池的工藝流程大致如下:
清洗->制絨->擴散N+->絲印刻蝕光阻->刻蝕P擴散區(qū)->擴散P+->減反射鍍膜->熱氧化->絲印電極->燒結(jié)->激光燒結(jié)。
MWT電池結(jié)構(gòu)
一般情況下發(fā)射極接觸電極和基極接觸電極分別配置在傳統(tǒng)的硅基太陽能電池片的正反兩面。由于電池的正面被接觸發(fā)射極的金屬柵線電極所覆蓋,由此遮蔽陽光而造成一部分光學損失。而MWT電池的發(fā)射極是從硅基體體內(nèi)引導到電池背面,形成的發(fā)射極接觸電極和基極接觸電極都位于電池背面,這樣傳統(tǒng)太陽能電池正面所具有的導電主柵線就被移到背面的發(fā)射電極所取代,MWT電池片正面的遮光面積減小。這樣的背接觸結(jié)構(gòu)減低了正面電極遮蔽帶來的光學損失,接受光照的面積相對增加,有效增加了電池片的短路電流,提高了光電轉(zhuǎn)化效率。
IBC(Interdigitated back contact)電池出現(xiàn)于20世紀70年代,是最早研究的背結(jié)電池,最初主要應(yīng)用于聚光系統(tǒng)中,見圖l。電池選用n型襯底材料,前后表面均覆蓋一層熱氧化膜,以降低表面復合。利用光刻技術(shù),在電池背面分別進行磷、硼局部擴散,形成有指狀交叉排列的P區(qū)、N區(qū),以及位于其上方的P+區(qū)、n+區(qū)。重擴形成的P+和N+區(qū)可有效消除高聚光條件下的電壓飽和效應(yīng)。此外,P+和N+區(qū)接觸電極的覆蓋面積幾乎達到了背表面的1/2,大大降低了串聯(lián)電阻。IBC電池的核心問題是如何在電池背面制備出質(zhì)量較好、呈叉指狀間隔排列的P區(qū)和N區(qū)。為避免光刻工藝所帶來的復雜操作,可在電池背面印刷一層含硼的叉指狀擴散掩蔽層,掩蔽層上的硼經(jīng)擴散后進入N型襯底形成P+區(qū),而未印刷掩膜層的區(qū)域,經(jīng)磷擴散后形成N+區(qū)。通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)來確定背面擴散區(qū)域成為目前研究的熱點。
這種背電極的設(shè)計實現(xiàn)了電池正面“零遮擋”,增加了光的吸收和利用。但制作流程也十分復雜,工藝中的難點包括P+擴散、金屬電極下重擴散以及激光燒結(jié)等。轉(zhuǎn)換效率為19.3%的太陽能電池模塊。
IBC電池的工藝流程大致如下:
清洗->制絨->擴散N+->絲印刻蝕光阻->刻蝕P擴散區(qū)->擴散P+->減反射鍍膜->熱氧化->絲印電極->燒結(jié)->激光燒結(jié)。
MWT電池結(jié)構(gòu)
一般情況下發(fā)射極接觸電極和基極接觸電極分別配置在傳統(tǒng)的硅基太陽能電池片的正反兩面。由于電池的正面被接觸發(fā)射極的金屬柵線電極所覆蓋,由此遮蔽陽光而造成一部分光學損失。而MWT電池的發(fā)射極是從硅基體體內(nèi)引導到電池背面,形成的發(fā)射極接觸電極和基極接觸電極都位于電池背面,這樣傳統(tǒng)太陽能電池正面所具有的導電主柵線就被移到背面的發(fā)射電極所取代,MWT電池片正面的遮光面積減小。這樣的背接觸結(jié)構(gòu)減低了正面電極遮蔽帶來的光學損失,接受光照的面積相對增加,有效增加了電池片的短路電流,提高了光電轉(zhuǎn)化效率。