近来传统晶体硅太阳能电池的技术开发水平大幅度提升,出现如STP的PLUTO电池,英利的PANDA电池,CSUN的SE电池,JA利用硅墨形成SE等已工业化技术。这些技术各有其优劣。这里不做详细评论,下面将探讨除上述电池结构外可工业化的电池结构或技术(资料来源于网络及文献)。
根据各国太阳能电池开发实验室及部分企业的研究成果,有如下几种技术具有潜在的发展:
1.德国ISE的LFC(laserfiredcontact)PERCcells,该电池制作利用Nd:YAG激光烧蚀沉积在氧化硅或者氮化硅上面的薄膜铝金属,实现低串联电阻的欧姆接触。由于背面电池采用了点接触的结构,金属复合大幅度减少,背面电池的钝化性能大幅度增加。该技术解决了传统电池背面复合高的缺陷。利用这种技术在P型衬底上,该机构获得了21.6%的转换效率。
下图一显示了其典型的电池结构及不同基底材料LFC电池典型的I-V参数。
特点:结合激光技术,金属成膜技术,衬底要求低,易推广,可实现高效电池的批量制作I-V参数
2.背接触电池,该电池工艺利用光刻或精密丝网印刷技术,结合分区扩散工艺,实现电池背面PN结的形成。该电池背面金属电极呈手指形状,也有人称其为IBC电池,焊接位置位于边缘的6个接触点上。但是,由于该技术需要使用电镀工艺(Ni+Cu+Ag/Sn),该工艺技术的实现需要很强的技术势力。目前通过工艺的不断优化,在2010年SUNPOWER获得24.2%的最高工业化电池转换效率,刷新了工业化电池的效率记录。
下图二显示了其典型的电池结构
特点:电池高效,唯一已工艺化的背接触电池,外观美观,尤其是组件外观,零衰减。原材料的特殊需求(高寿命的N型硅片),成本(复杂的工艺)
3.SANYO的HIT电池,该电池工艺同样采用在N型硅片衬底上利用异质结技术实现高效电池的制作。该电池采用非晶硅钝化发射结和薄发射结的技术,实现高VOC电池的制作(747mV的Voc:2010年西班牙PVSEC上展示的最新成果),近来获得了22.8%的电池光电转换效率。由于采用了非晶硅钝化技术和薄发射结技术,其技术对设备的要求苛刻。该公司目前已经在不同国家转让其技术和设备,据说设备成本非常昂贵。