光伏高效电池饕餮盛宴(三)

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        光伏产业低迷,腹背受敌。怎样能挺过寒冬?有技术实力而且能将技术变成生产力的企业,将最终胜出。高效电池就是光伏的突围之匙。

  1.高效晶体硅太阳能电池-MWT电池

  MWT 电池是金属穿孔卷绕(metallization wrap-through, MWT)硅太阳能电池的简称。

  MWT技术是荷兰规模最大的太阳能电池生产商Solland Solar开发的用于其Sunweb电池的方法。该技术应用P型多晶硅,通过激光钻孔将电池正面收集的能量穿过电池转移至电池的背面。这种方法使每块电池的输出效率提高了2%,再与电池组件相连接,所得的输出效率能提高9%,如图5所示。

  在MWT器件中,工艺的难点包括:激光打孔和划槽隔绝的对准及重复性、孔的大小及形状的控制、激光及硅衬底造成的损伤及孔内金属的填充等。一般MWT每块硅片需要钻约200个通孔。

  MWT电池的制作流程大致为:

  硅片-》激光打孔-》清洗制绒-》发射极扩散-》去PSG-》沉积SIN-》印刷正面电极-》印刷背面电极-》印刷背电场-》烧结-》激光隔绝-》测试。

图:MWT电池将发射极从正面“卷绕”至背面

  2.高效晶体硅太阳能电池-EWT电池

  EWT 电池是发射极环绕穿通(emitter-wrap-through,EWT)硅太阳能电池的简称。

  与MWT电池不同的是,在EWT电池中,传递功率的栅线也被转移至背面。与MWT电池类似,EWT电池也是通过在电池上钻微型孔来连接上、下表面。相比MWT电池的每块硅片约200个通孔,EWT电池每块硅片大约有2万个这种通孔,故激光钻孔成为唯一可满足商业规模速度的工艺,如图所示。

  EWT电池由于正面没有栅线和电极,使模组装配更为简便,同时由于避免了遮光损失且实现了双面收集载流子,使光生电流有大幅度的提高。用于工业化大面积硅片的EWT电池工艺多采用丝网印刷和激光技术,并对硅片质量具有一定的要求,这为EWT电池工艺技术提出诸多的要求,比如无损伤激光切割的实现、丝网印刷对电极形状的限制、孔内金属的填充深度以及发射极串联电阻的优化等。利用这种新型几何结构生产出来的早期电池获得了超过17%的效率。

  图:采用背面分布式触点的EWT电池

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