德國(guó)利用強(qiáng)脈沖光開(kāi)發(fā)新型無(wú)母線硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池

導(dǎo)讀：德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所（ISE）的科學(xué)家們利用強(qiáng)脈沖光（IPL）處理技術(shù)開(kāi)發(fā)了一種無(wú)母線硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池。該裝置采用多硅基隧道氧化物鈍化觸點(diǎn)，并在晶圓片的兩側(cè)施加。

德國(guó)Fraunhofer ISE的研究人員開(kāi)發(fā)了一種利用強(qiáng)脈沖光處理絲網(wǎng)印刷金屬觸點(diǎn)的硅異質(zhì)結(jié)（SHJ）太陽(yáng)能電池，并聲稱這種方法實(shí)現(xiàn)了23．0％的轉(zhuǎn)換效率。

科學(xué)家們用強(qiáng)脈沖光（IPL）處理代替了通常使用的熱退火，這是一種對(duì)各種薄膜進(jìn)行快速熱加工的廉價(jià)的卷對(duì)卷技術(shù)。它通常用于燒結(jié)印刷電子產(chǎn)品中的銀基、銅基或鎳基電極，在光伏研究中，用于在硅晶片和金屬?gòu)?fù)合基異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)上燒結(jié)銅基電極。

該小組解釋說(shuō)，強(qiáng)脈沖光（IPL）主要由可見(jiàn)光組成，以持續(xù)毫秒的脈沖電磁輻射發(fā)送，用于電池的低溫金屬接觸快速加熱。該小組指出：“平均而言，經(jīng)過(guò)ipl退火的SHJ電池在0．3 － 0．4％的abs上的表現(xiàn)優(yōu)于經(jīng)過(guò)熱處理的懸件，特別是由于更高的開(kāi)路電壓和填充系數(shù)。熱退火需要使用更大、成本更高的制造工具。

然而，強(qiáng)脈沖光（IPL）受到敏感非晶硅異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的溫度約束。根據(jù)研究人員的說(shuō)法，該技術(shù)更實(shí)際的應(yīng)用是在晶圓的兩面都應(yīng)用了耐溫度的多硅基隧道氧化物鈍化觸點(diǎn)。

通過(guò)直流磁控濺射，在觸點(diǎn)上涂上氧化銦錫（ITO），這是一種真空鍍膜技術(shù)，在電池生產(chǎn)和其他地方經(jīng)常用于沉積多種類(lèi)型的材料。根據(jù)Fraunhofer ISE的說(shuō)法，強(qiáng)脈沖光（IPL）過(guò)程的輻射能量不僅被晶圓吸收，而且也被金屬化本身吸收。金屬觸點(diǎn)吸收的這部分能量會(huì)導(dǎo)致手指電阻顯著降低，同時(shí)報(bào)告指出，這種降低也會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)橫向?qū)щ娐实脑黾印?/p>

研究人員證實(shí)：“全尺寸ipli處理的無(wú)母線SHJ細(xì)胞被制造出來(lái)，其獨(dú)立認(rèn)證的效率高達(dá)23．0％，并且細(xì)胞的轉(zhuǎn)換效率是由弗勞恩霍夫ISE CalLab認(rèn)證的?！?/p>

此外，還將強(qiáng)脈沖光（IPL）技術(shù)應(yīng)用于兩面TOPCon觸點(diǎn)的2cm x2cm尺寸的光刻太陽(yáng)能電池，獲得了高達(dá)709．3兆瓦的開(kāi)路電壓值。

在《太陽(yáng)能材料與太陽(yáng)能電池》上發(fā)表的論文中，研究人員介紹了在非晶態(tài)或多晶硅層上鈍化觸點(diǎn)的太陽(yáng)能電池后端處理中采用強(qiáng)脈沖光的IPL處理方法。

根據(jù)國(guó)際光電技術(shù)路線圖，硅異質(zhì)結(jié)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)。事實(shí)上預(yù)計(jì)它將在未來(lái)五年內(nèi)獲得10％以上的市場(chǎng)份額。研究人員進(jìn)一步解釋說(shuō)，使用強(qiáng)脈沖光（IPL）優(yōu)化工業(yè)退火工藝可以進(jìn)一步鋪平成功的道路。
責(zé)編AJX