晶体硅电池可工业化技术分析和前瞻2.doc

晶体硅电池可工业化技术分析和前瞻(二)随着2008年中电光伏的SE电池的成功量产,打开了高效实验室产品工业化的闸门。SE工艺作为实现高效电池制作的必要工艺之一,越来越引起各晶体硅太阳能电池制作商和设备商的关注。不管是晶澳的高效率晶体硅电池还是比利时IMEC的i-PERC高效电池,都成功利用了SE技术。下面将详细讨论SE工艺可能实现工艺路径及相关设备(资料来源于网络及文献)。根据各大设备和电池制作公司网络、展会及专业杂志发布的消息,有如下几种SE工艺技术:1、激光开槽技术(Lasergroovedburiedcontactedsolarcells,LGBC),该技术源于新南威尔士大学(UNSW)开发的技术,而BP公司是最早利用激光技术在晶体硅电池制作中实现SE技术工业化的公司,其产品命名为Saturn。该产品利用先进的激光技术实现细而窄的金属栅线接触区,结合电镀工艺实现了高效电池的制作。图1显示该技术与普通晶体硅电池制作技术的异同。图1:UNSW和BP公司普遍采用的LGBC工艺与普通晶硅电池制作工艺流程特点:结合激光技术、二次扩散技术和电镀技术,实现了高效率产品的研制;需要考虑激光损伤层、电池制作成本及电镀金属的可靠性;是最早的工业化高效电池。2、激光掺杂技术(Laserdopingselectiveemitter,LDSE),该技术是在原LGBC基础上衍生出来的、可实现SE电池制作的技术。目前使用该技术的厂家有Suntech、Manz和云南天达等公司。图2显示了利用激光技术实现SE电池的制作的多种工艺途径:(1)“干”激光处理工艺典型的技术工艺核心就是各激光公司采用的激光辐照含磷薄膜或PSG薄膜。一般使用激光主要在绿光和红光,波长各为532nm和1064nm,也有公司采用紫外激光光源。这几种激光对电池制作的主要区别是产生热影响层程度不同。图2:各种激光掺杂技术(图片来源于杂志)?hler在2009年Hamburg报告的研究结果,他利用激光技术,将硅片扩散后形成的PSG层作为杂质源进行掺杂处理,实现了SE电池的制作。%效率的提升(表1)。图3:各种激光掺杂PSG技术    表1:SE工艺与普通电池工艺制作电池效率的对比(?hler)此外,国内著名的上市公司STP制作的Pluto电池就是利用激光掺杂工艺,结合电镀工艺实现了高效电池的制作。在2009年官方消息发布了经德国Fraunhofer的太阳能系统研究所认证过的电池效率结果,%,%。(2)“湿”激光处理工艺,该技术目前主要是由湿制程设备制造商RENA联合一家激光公司共同开发的技术。该技术的主要特点是利用含磷化学溶液对激光进行导向,并利用激光进行介质层烧蚀并形成重掺杂区,随后利用RENA公司的InCellPlate自调性电镀工艺(Ni/Ag或Ni/Cu/Ag)实现金属电极的制作。%效率的电池。特点:该技术暂无在企业界规模化使用的案例,是否有如此高的效率提升值得考究;技术优势明显,但成本及产品的可靠性需要进一步考量。   图4:典型的“湿”激光SE电池制作工艺3、Etchingback技术,该技术利用腐蚀浆料将非掩膜区域进行刻蚀实现淡扩散区