注释:1、Front metal grid(Ag):前表面金属银电极2、Front ARC and passivating coating(SiNx):前表面氮化硅钝化层3、n+(phosphorous)emitter:磷层发射极,称为n+层4、p-type Si:P型基底硅层5、p++local Al BSF:局部铝背场,称为p++层6、Rear metal grid(Al):金属铝背电极7、Rear ARC and passivating coating(Al2O3/SiNx):背钝化层,Al2O3带负电,可作为P型的背钝化层,抑制电子单双面P-PERC电池工艺 生产流程2、N型电池①:TOPCon,技术过渡最优选择TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact)——氧化层钝化接触。正面与常规N型太阳能电池或N-PERT太阳能电池没有本质区别,电池核心技术是背面钝化接触。电池背面由一层超薄氧化硅(1~2nm)与一层磷掺杂的微晶非晶混合Si薄膜组成,二者共同形成钝化接触结构。钝化性能通过退火过程进行激活,Si薄膜在该退火过程中结晶性发生变化,由微晶非晶混合相转变为多晶。在850°C的退火温度下退火,iVoc>710mV,J0在9-13fA/cm2,显示了钝化接触结构优异的钝化性能。该结构可以阻挡少子空穴复合,提升电池开路电压及短路电流。超薄氧化层可以使多子电子隧穿进入多晶硅层同时阻挡少子空穴复合,超薄氧化硅和重掺杂硅薄膜良好的钝化效果使得硅片表面能带产生弯曲,从而形成场钝化效果,电子隧穿的几率大幅增加,接触电阻下降,提升了电池的开路电压和短路电流,从而提升电池转化效率。N-TOPCon电池结构两种工艺生产流程3、N型电池②:HJT(异质结),降本利器HJT(Heterojunction with Intrinsic Thin-film)——本征薄膜异质结电池。具备对称双面电池结构,中间为N型晶体硅。正面依次沉积本征非晶硅薄膜和P型非晶硅薄膜,从而形成P-N结。背面则依次沉积本征非晶硅薄膜和N型非晶硅薄膜,以形成背表面场。鉴于非晶硅的导电性比较差,因此在电池两侧沉积透明导电薄膜(TCO)进行导电,最后采用丝网印刷技术形成双面电极。主要得益于N型硅衬底以及非晶硅对基底表面缺陷的双重钝化作用。目前量产效率普遍已在24%以上;25%以上的技术路线已经非常明确,即在前后表面使用掺杂纳米晶硅、掺杂微晶硅、掺杂微晶氧化硅、掺杂微晶碳化硅取代现有的掺杂;HJT未来叠加IBC和钙钛矿转换效率或可提升至30%以上。由于HJT电池衬底通常为N型单晶硅,而N型单晶硅为磷掺杂,不存在P型晶硅中的硼氧复合、硼铁复合等,所以HJT电池对于LID效应是免疫的。HJT电池的表面沉积有TCO薄膜,无绝缘层,因此无表面层带电的机会,从结构上避免PID 发生。HJT电池首年衰减1-2%,此后每年衰减0.25%,远低于PERC电池掺镓片的衰减情况(首年衰减2%,此后每年衰减0.45%),也因此HJT电池全生命周期每W发电量高出双面PERC电池约1.9%-2.9%。N-HJT电池结构及工艺流程N-HJT工艺生产流程4、N型电池③:IBC,潜力无限IBC(Interdigitated Back Contact)——交叉指式背接触电池技术。将P/N结、基底与发射区的接触电极以交指形状做在电池背面。核心技术:如何在电池背面制备出质量较好、成叉指状间隔排列的p区和n区。通过在电池背面印刷一层含硼的叉指状扩散掩膜层,掩膜层上的硼经扩散后进入N型衬底形成p+区,而未印刷掩膜层的区域,经磷扩散后形成n+区。前表面制备金字塔状绒面来增强光的吸收, 同时在前表面形成前表面场(FSF)。使用离子注入技术可获得均匀性好、结深精确可控的p区和n区,电池正面无栅线遮挡,可消除金属电极的遮光电流损失,实现入射光子的最大利用化,较常规太阳电池短路电流可提高7%左右;由于背接触结构,不必考虑栅线遮挡问题,可适当加宽栅线比例,从而降低串联电阻且有高的填充因子;可对表面钝化及表面陷光结构进行最优化的设计,可得到较低的前表面复合速率和表面反射,从而提高Voc和Jsc;外形美观,尤其适用于光伏建筑一体化;但IBC电池成本较高尚未产业化,IBC电池制程工艺复杂,多次使用掩膜、光刻等半导体技术,成本几乎为常规电池的两倍。