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                        TOPCon太陽能電池最新戰果:更少銀,更高效

                        2022-03-03 14:51
                        全球光伏
                        關注

                        盡管TOPCon和HJT電池技術被普遍認為是PERC之后的下一代光伏技術,其光電效率比現在主流的PERC技術更高,但二者的銀漿用量相比PERC電池技術都有50%以上的增長,HJT則更高。

                        不過,從Fraunhofer ISE再次傳來令人振奮的消息,其最新的雙面 TOPCon 太陽能電池的峰值效率達到了24%,而銀的使用量則降低了90%以上。

                        圖1:雙面TOPCon太陽能電池在顯微鏡下的鎳/銅/銀觸點。(來源:Fraunhofer ISE)

                        2020年N型TOPCon電池正面使用的銀鋁漿(95%銀)消耗量約為87.1mg/片,背銀消耗量約為77mg/片;N型HJT電池雙面低溫銀漿消耗量約為223.3Mg/片。盡管研究人員認為技術工藝的不斷成熟能讓銀漿耗量將逐步減少,但總體銀漿耗量仍遠高于主流PERC技術。

                        在工業上升級 TOPCon 太陽能電池概念的一個關鍵挑戰是太陽能電池的金屬接觸,特別是 TOPCon 側的金屬化顯示具有挑戰性,因為不能損壞隧道氧化物,需要保證其作為載流子選擇性接觸的全部功能。

                        一般情況下太陽能電池的正面和背面分別采用 Ag/Al 絲網印刷,但這種傳統的技術發展不足以克服這些限制,特別是對于兩側都有銀觸點的太陽能電池設計。Fraunhofer ISE 的研究人員發現,Ni/Cu/Ag 觸點的電鍍是金屬化雙面 TOPCon 太陽能電池的合適候選者。

                        Fraunhofer ISE最近發表的一篇文章介紹了全鍍層 TOPCon 太陽能電池的模塊制造,其柵線和焊接母線的接觸粘附力可靠而充分。此外,使用銅作為主要導電成分可以顯著降低成本,與絲網印刷相比,成本優勢達到45%。

                        電鍍是一種無鉛金屬化技術,可實現窄接觸幾何形狀 (<25 μm) 和低接觸電阻率 ( ρ c < 1 mΩcm 2 )。TOPCon 背面首先通過執行 HF 預處理進行電鍍,該預處理旨在去除 LCO 內的原生和激光誘導的氧化層。隨后,Ni (~0.5 μm)/Cu (5–10 μm) 疊層通過光誘導電鍍 (LIP) 22沉積,最后通過 Ag (<0.5 μm) 浸鍍覆蓋。翻轉太陽能電池,并通過正向偏置電鍍 (FBP) 執行類似的工藝序列。根據氧化層的成分,HF 濃度從 1% 增加到 1.5% 可以將蝕刻速率提高三倍,最終處理的太陽能電池經過 1.5% 濃度的 HF 預處理 30 秒。

                        ISE 研究人員采用鎳/銅/銀觸點對電池進行電鍍,通過將激光接觸開口的寬度減小到最大 5?m 以及其他因素,設法降低了工藝中銀的使用量。換句話說,絲網印刷的銀被三種材料的堆疊所取代,而采用電鍍工藝比采用銀絲網印刷工藝進行金屬化后,電池效率提高 0.5%。

                        由于銅更容易獲得,“便宜約 100 倍”,并且電鍍銅緊湊而導電性高,該團隊還在開發一種銅電鍍工藝,用于同樣有前途的硅異質結 (HJT) 太陽能電池的金屬化。

                        由中國光伏領跑者創新論壇主辦的《第二屆TOPCon電池技術發展與設備創新國際論壇》即將于3月下旬召開,期待論壇上會傳來最新的研究進展報告。

                        原創No.2244;轉載聯系授權

                               原文標題 : TOPCon最新戰果:更少銀,更高效

                        聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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