TOPCon 電池?zé)o銀化進(jìn)展-蔣秀林

晶澳科技——研發(fā)創(chuàng)新中心■1.1晶澳光伏電池現(xiàn)狀JASOLAR>XBC-Voc>745mV3米米2006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021202220232024■晶澳高效TOPCon電池國際效率記錄JASOLARW晶澳量產(chǎn)尺寸之一榜單中最大尺寸硅基電池ChampionEta25.6%ChampionEta25.6%26.0±0.583.184.3Sandia(3/99)UNSW,p-typePERC30FhG-ISE(7/17)FhG-ISE,n-tyFhG-ISE(11/19)FhG-ISE,p-typeISFH(7/19)LONGi,p-typeTABLE2NotableExceptions'forsinglejunctioncellsandsubmodules:Topdozen'confimedresults,notcassrecords,meatheglobalAM1.5spectrum(1000Wm-3)at25℃(EC60904-3:2008orASTMG-173-03global).ResAppl.2024.32,425-441ResAppl.2024.32,425-441■晶澳高效TOPCon電池國際效率記錄—LONGISolar27.3%n-typeHB0-LONGISolar2JASolar25.6%n-typeTOPCon(large0cell5口由于遮光、硅片體壽命的差異以及n+poly硅的寄生吸收，TOPCon電池在中長波段較HJT電池存在一定的差距口得益于更高的PFF,HJT電池在電池FF上優(yōu)于TOPCon電池ProgPhotovoltResAppl.Auger隧穿結(jié)構(gòu)引入擴(kuò)散等工藝優(yōu)化AgAg/AIAg/AISiNAlOAadlaryMterlaksah1Sungoldsolarus.Homepage.Avilablefrom:htps:/ww.sungoldsolar.us/going-green-with-topcon-solarcels-everythingyou-need-to-know1Sungoldsolarus.Homepage.Avilablefrom:htps:/ww.sungoldsolar.us/going-green-with-topcon-solarcels-everythingyou-need-to-know鋁漿優(yōu)勢：>鋁是工業(yè)界常用的金屬，可大量供應(yīng)光伏制造，并且其價格只有銀的1%左右。鋁替代銀可以大幅降低光伏電池制造成本>高溫鋁漿在光伏制造中有超過20年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，其可靠性已經(jīng)得到充分驗(yàn)證9■3.2無銀化研究基礎(chǔ)phophorous081083085081083085081083085Fig.2.ContactresistanceofAlmetalpasteonn?andp+siliconwithapeakFig.4.ContactresistanceofAlmetalpasteonn+siliconwithvarioussurfaceISCKonstanz以及Toyo公司在2020年報道了鋁漿和n+p+表面能夠形成良好的歐姆接觸并且實(shí)現(xiàn)了較低的金屬半導(dǎo)體復(fù)合，展示了鋁漿在新型光伏電池上應(yīng)用的潛力Al?O?/SN關(guān)于TOPCon電池背面印刷鋁漿的研究很少，目前只有弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所(ISE)和日本東洋鋁業(yè)公司合作的研究成果中有關(guān)其試驗(yàn)流程的描述，但在M2尺寸片上的效率僅有22.05%.SolarEnergyMaterialsandSolarCells.2024,266,112646SolarEnergyMaterialsandSolarCells.2024,266,112646WraparoundcleaningSiglesideAIOx>紫外皮秒激光用于背面氮化硅的開膜，激光區(qū)域覆蓋鋁漿，燒結(jié)后形成接觸Laserequipmentparameters:Power:15W0mV6.20mV0.394J-cm26.27mV4.97mV2 >通過SEM表明形貌以及EDX的元素分析可以找到合適的激光條件，打開SiNx并且盡可能低的降低激光損傷OO0.469Jcm2O■3.5漿料成份改進(jìn)>研究了鋁漿(應(yīng)用于TOPCon電池背面)中硅含量對于TOPCon電池電性能的影響■3.5漿料成份改進(jìn)JASOLARLLcA06BT5A-5iallyA-Smh+歐姆接觸的形成和鋁硅合金化的過程緊密相關(guān)。這個過程可以劃分為三個階段。第一階段，漿料中的鋁顆粒緩慢融化，隨著溫度的升高，漿料或者n+Poly硅中的硅逐步溶解于熔融狀態(tài)的鋁中(A→B).第二階段是發(fā)生于B點(diǎn)(Tpeak)的熔融鋁硅合金中的硅的飽和。這個過程持續(xù)的時間通常很短。最后一個階段是降溫過程，在這個過程中，硅在鋁中的溶解度降低，導(dǎo)致更多的硅從合金中析出形成鋁背場。硅析出的量的多少影響B(tài)SF的厚度■3.5漿料成份改進(jìn)>從SEM的截面圖可以看出，隨著硅濃度的增加，鋁硅合金層的厚度降低>鋁硅合金會降低電池的開路電壓?？赡艿臋C(jī)理是feutiniod1.形成和和PN結(jié)方向相反的電場2.鋁離子擴(kuò)散到界面及硅基體內(nèi)，增加了表面復(fù)合及體復(fù)合口電流隨著硅濃度的提升而輕微下降的可能原因是鋁柵線區(qū)域背反射率下降。填充降低是因?yàn)楣璩煞衷黾訉?dǎo)致背面柵線線電阻的上升口電流隨著硅濃度的提升而輕微下降的可能原因是鋁柵線區(qū)域背反射率下降。填充降低是因?yàn)楣璩煞衷黾訉?dǎo)致背面柵線線電阻的上升口開壓隨著漿料中硅含量的增加而增加，證明漿料中硅含量對于開壓起到了關(guān)鍵作用。整體開壓仍然較低，后續(xù)通過poly口開壓隨著漿料中硅含量的增加而增加，證明漿料中硅含量對于開壓起到了關(guān)鍵作用。整體開壓仍然較低，后續(xù)通過poly硅層的改進(jìn)及整體工藝的優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)700mV以上的平均開壓■3.6效率22.56%鋁漿TOPCon電池JASOLAR>本項(xiàng)研究工作使用背面印刷鋁漿實(shí)現(xiàn)了商用化大面積(182mm*182mm)TOPCon電池22.56%的光電轉(zhuǎn)化效率8642Is=13.45AE?=22.56%0>高效TOPCon電池技術(shù)不斷涌現(xiàn)，TOPCon電池效率得以在較短周期內(nèi)持續(xù)攀升，高質(zhì)量硅片、高效金屬化工藝、低銀化等方向是TOPCon電池未來提效降本著重發(fā)展方向>鋁取代銀在TOPCon電池低銀化的一個方向之一，目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)22.5%以上的電池效率通過工藝優(yōu)化，鋁漿電池和標(biāo)準(zhǔn)TOPCon電池的效率差距可以大為縮小鋁漿不僅可以作用在n+poly-Si上，還可以用于形成局部結(jié)，以及作用在p+poly-Si上，在正結(jié)、背結(jié)及IBC電池上均有應(yīng)用前景pEBenddel,3