雖然晶硅光伏已經(jīng)占據(jù)了光伏市場的絕大部分份額，但其即使研發(fā)并沒有停滯下來。作為研發(fā)最新方向的高效晶體硅太陽能電池技術，目前基本已經(jīng)有商業(yè)化的產(chǎn)品問世。下面我們就來盤點一下這幾款已經(jīng)商業(yè)化的高效晶體硅太陽能電池...

1、硅太陽能電池能量損失機理

目前研究成果表面，影響晶體硅太陽能電池轉換效率的原因重要來自兩個方面：①光學損失.包括電池前表面反射損失、接觸柵線的陰影損失以及長波段的非吸收損失，其中反射和陰影損失是可以通過技術措施減小的，而長波非吸收損失與半導體性質有關；②電學損失.它包括半導體表面及體內的光生載流子復合、半導體和金屬柵線的體電阻以及金屬-半導體接觸（歐姆接觸）電阻損失。

相對而言，歐姆損失在技術上比較容易降低，其中最關鍵的是降低光生載流子的復合，它直接影響太陽電池的開路電壓。而提高電池效率的關鍵之一就是提高開路電壓Voc。光生載流子的復合重要是由于高濃度的擴散層在前表面引入了大量的復合中心。

此外，當少數(shù)載流子的擴散長度與硅片的厚度相當或超過硅片厚度時，背表面的復合速度Sb對太陽電池特性的影響也很明顯。而從商業(yè)太陽電池來看，為了降低太陽電池的成本和提高效率，現(xiàn)在生產(chǎn)廠家也在不斷地減小硅片的厚度，以降低原材料的價格.因此必須有減少前、背兩個表面的光生載流子復合的結構和措施.

2、高效晶體硅太陽能電池技術

2.1、背接觸電池IBC/MWT/EWT

（1）IBC電池（PCC電池）

背接觸電池是由Sunpower公司開發(fā)的高效電池，其特點是正面無柵狀電極，正負極交叉排列在背面，量產(chǎn)效率可達19%～20%。

這種把正面金屬柵線去掉的電池結構有很多優(yōu)點：（1）減少正面遮光損失，相當于新增了有效半導體面積，有利于新增電池效率；（2）有可能大大降低組件裝配成本，因為全部外部接觸均在單一表面上；（3）從建造結構的觀點看來供應了增值，因為匯流條和焊線串接存在引起的視覺不適被組件背面所替代。

由于光生載流子要穿透整個電池被電池背表面的pn結所收集，故IBC電池對硅片本身的質量要求較高，需采用載流子壽命較高（純度較高）的硅晶片材料，一般采用質量較高的n型FZ單晶硅作為襯底材料。正面采用氧化硅或氧化硅/氮化硅復合膜與n+層結合作為前表面電場，并形成絨面結構以抗反射。

背面利用擴散法做成p+與n+交錯間隔的交叉式接面，并通過在氧化硅上開金屬接觸孔，實現(xiàn)電極與發(fā)射區(qū)或基區(qū)的接觸。交叉排布的發(fā)射區(qū)與基區(qū)電極幾乎覆蓋了背表面的大部分，十分有利于電流的引出。結構見圖1。

圖1（a）IBC電池基本結構圖

圖1（b）IBC電池基本結構圖

這種背電極的設計實現(xiàn)了電池正面零遮擋，新增了光的吸收和利用。但制作流程也十分復雜，工藝中的難點包括P＋擴散、金屬電極下重擴散（絲印光阻）以及激光燒結等。

IBC電池的工藝流程大致如下：

清洗→制絨→擴散（n＋）→絲印刻蝕光阻→刻蝕P擴散區(qū)→擴散（p＋）→減反射鍍膜→熱氧化→絲印電極→燒結→激光燒結