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德国研发硅异质结太阳能电池 强脉冲光处理可达23.0%转换效率

2020-09-10 14:52
微锂电
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导读:德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(ISE)的科学家们利用强脉冲光(IPL)处理技术开发了一种无母线硅异质结太阳能电池。该装置采用多硅基隧道氧化物钝化触点,并在晶圆片的两侧施加。

德国研发硅异质结太阳能电池    强脉冲光处理可达23.0%转换效率

德国Fraunhofer ISE的研究人员开发了一种利用强脉冲光处理丝网印刷金属触点的硅异质结(SHJ)太阳能电池,并声称这种方法实现了23.0%的转换效率。

科学家们用强脉冲光(IPL)处理代替了通常使用的热退火,这是一种对各种薄膜进行快速热加工的廉价的卷对卷技术。它通常用于烧结印刷电子产品中的银基、铜基或镍基电极,在光伏研究中,用于在硅晶片和金属复合基异质结结构上烧结铜基电极。

该小组解释说,强脉冲光(IPL)主要由可见光组成,以持续毫秒的脉冲电磁辐射发送,用于电池的低温金属接触快速加热。该小组指出:“平均而言,经过ipl退火的SHJ电池在0.3 - 0.4%的abs上的表现优于经过热处理的悬件,特别是由于更高的开路电压和填充系数。热退火需要使用更大、成本更高的制造工具。

然而,强脉冲光(IPL)受到敏感非晶硅异质结结构的温度约束。根据研究人员的说法,该技术更实际的应用是在晶圆的两面都应用了耐温度的多硅基隧道氧化物钝化触点。

通过直流磁控溅射,在触点上涂上氧化铟锡(ITO),这是一种真空镀膜技术,在电池生产和其他地方经常用于沉积多种类型的材料。根据Fraunhofer ISE的说法,强脉冲光(IPL)过程的辐射能量不仅被晶圆吸收,而且也被金属化本身吸收。金属触点吸收的这部分能量会导致手指电阻显著降低,同时报告指出,这种降低也会导致触点横向导电率的增加。

德国研发硅异质结太阳能电池    强脉冲光处理可达23.0%转换效率

研究人员证实:“全尺寸ipli处理的无母线SHJ细胞被制造出来,其独立认证的效率高达23.0%,并且细胞的转换效率是由弗劳恩霍夫ISE CalLab认证的。”

此外,还将强脉冲光(IPL)技术应用于两面TOPCon触点的2cm x2cm尺寸的光刻太阳能电池,获得了高达709.3兆瓦的开路电压值。

在《太阳能材料与太阳能电池》上发表的论文中,研究人员介绍了在非晶态或多晶硅层上钝化触点的太阳能电池后端处理中采用强脉冲光的IPL处理方法。

根据国际光电技术路线图,硅异质结技术已经开始大规模生产。事实上预计它将在未来五年内获得10%以上的市场份额。研究人员进一步解释说,使用强脉冲光(IPL)优化工业退火工艺可以进一步铺平成功的道路。

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OFweek维科号签约作者

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