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一、無(wú)主柵IBC電池

其特點(diǎn)是背面只印刷細(xì)柵線，無(wú)需印刷絕緣膠和主柵，相比主柵式IBC電池，制備工序簡(jiǎn)單、成本較低。但該類型的IBC電池在制作組件時(shí)需要專門(mén)的設(shè)備配套，且有較高的精度要求，導(dǎo)致組件端成本較高。

二、四主柵IBC電池

其特點(diǎn)是可使用常規(guī)焊接的方法制作組件，精度要求低，無(wú)需專門(mén)設(shè)備，適用性強(qiáng)。但在電池制備過(guò)程中需要印刷絕緣膠和主柵，電池工序相對(duì)復(fù)雜。

三、點(diǎn)接式IBC電池

其特點(diǎn)是無(wú)需印刷絕緣膠，主細(xì)柵一次印刷，電池工序簡(jiǎn)單；制作組件時(shí)，使用金屬箔進(jìn)行電池片互聯(lián)，精度要求低于無(wú)主柵式。

目前中來(lái)光電已完成上述三類IBC電池的技術(shù)開(kāi)發(fā)，同時(shí)也積極開(kāi)展IBC電池的產(chǎn)業(yè)化探索。2018年底，通過(guò)對(duì)n－PERT電池線的升級(jí)改造，中來(lái)光電實(shí)現(xiàn)了IBC電池的批量生產(chǎn)，年產(chǎn)能約150MW。圖3為量產(chǎn)線電池效率分布圖，平均效率約22．8％。

▲圖3． 中來(lái)光電IBC電池量產(chǎn)效率分布圖

4．IBC電池的

未來(lái)前景

IBC電池的未來(lái)發(fā)展主要有兩個(gè)方面：1）IBC電池的效率提升；2）IBC電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

對(duì)于IBC電池效率的提升，可以從以下幾個(gè)方面考慮：（1）優(yōu)化背電極接觸區(qū)域，降低接觸電阻；（2）為防止電池短路且性能最優(yōu)，需在電池背面p＋和n＋區(qū)域?qū)ふ液线m寬度的本征區(qū)域；（3）使用體壽命較高的n型硅片作為基體，對(duì)其前后表面制備良好的鈍化層，保持較高的少子壽命；（4）背面鈍化層的引入需考慮背反射器的作用。同時(shí)為了進(jìn)一步降低IBC電池的整體復(fù)合，已經(jīng)有研究報(bào)道將鈍化接觸技術(shù)與IBC相結(jié)合，研發(fā)出TBC（Tunneling oxide passivated contact Back Contact）太陽(yáng)電池；也有將非晶硅鈍化技術(shù)與IBC相結(jié)合，開(kāi)發(fā)出HBC太陽(yáng)電池。

TBC電池主要是通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)IBC電池的背面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，即用p＋和n＋的POLY－Si作為Emitter和BSF，并在POLY－Si與摻雜層之間沉積一層隧穿氧化層SiO2，使其具有更低的復(fù)合，更好的接觸，更高的轉(zhuǎn)化效率。目前已有報(bào)道出TBC電池轉(zhuǎn)換效率可達(dá)26％以上。同時(shí)，Paul Procel等人也對(duì)此種電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的模擬分析。

▲圖4． 中來(lái)光電TBC電池結(jié)構(gòu)示意圖

HBC電池也已取得較好的研發(fā)進(jìn)展，在2017年已經(jīng)得到26．6％的世界記錄效率。其Voc可以達(dá)到0．740V，Jsc達(dá)到42．5 mA／cm2，F(xiàn)F達(dá)84．6％。

而對(duì)于晶體硅太陽(yáng)電池，Jsc的理論極限是43mA／cm2。HBC電池結(jié)構(gòu)如圖4所示，與傳統(tǒng)IBC電池不同的是，背面的emitter和BSF區(qū)域?yàn)閜＋非晶硅和n＋非晶硅層，在異質(zhì)結(jié)接觸區(qū)域插入一層本征非晶硅鈍化層。對(duì)比表1數(shù)據(jù)，IBC與非晶硅鈍化技術(shù)的結(jié)合無(wú)疑是未來(lái)IBC電池效率提升的方向。

▲圖5． 26．6％效率的HBC電池結(jié)構(gòu)示意圖［3］

精簡(jiǎn)工藝步驟、降低制造成本，是實(shí)現(xiàn)IBC電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素。比如，在IBC電池的制作過(guò)程中，可用絲網(wǎng)印刷、激光等目前主流晶體硅的技術(shù)代替光刻、電鍍等高成本的貴族技術(shù)；同時(shí)，通過(guò)開(kāi)發(fā)配套工藝和設(shè)備升級(jí)改造，以最小代價(jià)實(shí)現(xiàn)與目前規(guī)模化的生產(chǎn)線兼容的IBC工藝路線。

中來(lái)光電就是通過(guò)對(duì)原有n－PERT線的升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)了IBC電池的產(chǎn)業(yè)化。并且在后期的量產(chǎn)過(guò)程中，也會(huì)繼續(xù)優(yōu)化工藝， 以獲得更低的制造成本。