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7.3 高效晶体硅太阳能电池-IBC电池  

2012-08-15 09:37:06|  分类: 新能源 |  标签: |举报 |字号 订阅

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IBC 电池是背电极接触( Interdigitated Back-contact )硅太阳能电池的简称。由Sunpower公司开发的高效电池,其特点是正面无栅状电极,正负极交叉排列在背后。利用点接触(Point-contact cell,PCC)及丝网印刷技术。

这种把正面金属栅极去掉的电池结构有很多优点:

(1)减少正面遮光损失,相当于增加了有效半导体面积;

(2)组件装配成本降低;

(3)外观好。

由于光生载流子需要穿透整个电池,被电池背表面的PN节所收集,故IBC电池需要载流子寿命较高的硅晶片,一般采用N型FZ单晶硅作为衬底;正面采用二氧化硅或氧化硅/氮化硅复合膜与N+层结合作为前表面电场,并制成绒面结构以抗反射。背面利用扩散法做成P+和N+交错间隔的交叉式接面,并通过氧化硅上开金属接触孔,实现电极与发射区或基区的接触。交叉排布的发射区与基区电极几乎覆盖了背表面的大部分,十分有利于电流的引出, 结构见图。

7.3 高效晶体硅太阳能电池-IBC电池 - 和海一样 - 和海一样的博客

 

图 4:Sunpower公司 IBC 电池 h=22.3%

这种背电极的设计实现了电池正面“零遮挡”,增加了光的吸收和利用。但制作流程也十分复杂,工艺中的难点包括P+扩散、金属电极下重扩散以及激光烧结等。2009年7月SunPower公司上市了转换效率为19.3%的太阳能电池模块。

IBC电池的工艺流程大致如下:

清洗->制绒->扩散N+->丝印刻蚀光阻->刻蚀P扩散区->扩散P+->减反射镀膜->热氧化->丝印电极->烧结->激光烧结。

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