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

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

圖1：雙面TOPCon太陽(yáng)能電池在顯微鏡下的鎳／銅／銀觸點(diǎn)。（來(lái)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(rèn)為技術(shù)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(yuǎn)高于主流PERC技術(shù)。

在工業(yè)上升級(jí) TOPCon 太陽(yáng)能電池概念的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是太陽(yáng)能電池的金屬接觸，特別是 TOPCon 側(cè)的金屬化顯示具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)椴荒軗p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(yáng)能電池的正面和背面分別采用 Ag／Al 絲網(wǎng)印刷，但這種傳統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展不足以克服這些限制，特別是對(duì)于兩側(cè)都有銀觸點(diǎn)的太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)。Fraunhofer ISE 的研究人員發(fā)現(xiàn)，Ni／Cu／Ag 觸點(diǎn)的電鍍是金屬化雙面 TOPCon 太陽(yáng)能電池的合適候選者。

Fraunhofer ISE最近發(fā)表的一篇文章介紹了全鍍層 TOPCon 太陽(yáng)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(dǎo)電成分可以顯著降低成本，與絲網(wǎng)印刷相比，成本優(yōu)勢(shì)達(dá)到45％。

電鍍是一種無(wú)鉛金屬化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)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(guò)執(zhí)行 HF 預(yù)處理進(jìn)行電鍍，該預(yù)處理旨在去除 LCO 內(nèi)的原生和激光誘導(dǎo)的氧化層。隨后，Ni （～0．5 μm）／Cu （5–10 μm） 疊層通過(guò)光誘導(dǎo)電鍍 （LIP） 22沉積，最后通過(guò) Ag （＜0．5 μm） 浸鍍覆蓋。翻轉(zhuǎn)太陽(yáng)能電池，并通過(guò)正向偏置電鍍 （FBP） 執(zhí)行類似的工藝序列。根據(jù)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(yáng)能電池經(jīng)過(guò) 1．5％ 濃度的 HF 預(yù)處理 30 秒。

ISE 研究人員采用鎳／銅／銀觸點(diǎn)對(duì)電池進(jìn)行電鍍，通過(guò)將激光接觸開(kāi)口的寬度減小到最大 5?m 以及其他因素，設(shè)法降低了工藝中銀的使用量。換句話說(shuō)，絲網(wǎng)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(wǎng)印刷工藝進(jìn)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(dǎo)電性高，該團(tuán)隊(duì)還在開(kāi)發(fā)一種銅電鍍工藝，用于同樣有前途的硅異質(zhì)結(jié) （HJT） 太陽(yáng)能電池的金屬化。

由中國(guó)光伏領(lǐng)跑者創(chuàng)新論壇主辦的《第二屆TOPCon電池技術(shù)發(fā)展與設(shè)備創(chuàng)新國(guó)際論壇》即將于3月下旬召開(kāi)，期待論壇上會(huì)傳來(lái)最新的研究進(jìn)展報(bào)告。

原創(chuàng)No．2244；轉(zhuǎn)載聯(lián)系授權(quán)

       原文標(biāo)題 : TOPCon最新戰(zhàn)果：更少銀，更高效