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背接触硅太阳电池研究进展

2012-06-04 11:07来源:北极星太阳能光伏网关键词:背接触硅太阳电池少子寿命接触电极收藏点赞

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2.2.3EWT太阳电池

1993年JamesM.Gee研制出EWT(Emitterwrapthrough)电池[16](图6)。EWT电池完全去除了正表面的栅线电极,依靠电池中的无数导电小孔来收集载流子,并传递到背面的发射区电极上。导电孔的制作,早期主要采用光刻和湿法化学腐蚀法,目前最常用的是激光钻孔。孔内进行重磷扩散以降低接触电阻及接触复合。电池背面是间隔排列的p型电极凹槽和n型电极凹槽。分别在n型电极凹槽和p型电极凹槽内进行磷硼扩散以降低接触复合。FraunhoferISE采用SiO2钝化及光刻技术,在Fz2Si衬底上制作出效率为21.4%的EWT电池(6cm2),成为EWT电池的最高效率保持者[14]。Konstanz大学采用丝网印刷技术,在Cz2Si衬底上制作出低成本大面积EWT电池,效率为15.8%[17]。美国AdventSolar公司采用双面收集结结构,并利用激光钻孔及丝网印刷技术,批量生产低成本、大面积(156cm2)的EWT电池,效率均在15%以上[18,19]。

图6EWT太阳电池

2.2.4POWER2EWT太阳电池

2003年Konstanz大学与SunwaysAG公司合作,把EWT电池概念融入到POWER电池[20]中,开发出POWER2EWT(Polycrystallinewaferengineeringresultemitterwrapthrough)背接触太阳电池[21](图7)。POWER2EWT太阳电池既具有POWER电池半透明、机械柔韧性好等特点,又具有EWT电池连接简单、表面均一美观等优点。电池正反两面通过机械方法刻凿出相互正交的矩形凹槽,槽深大于衬底厚度的1/2,由此在两面凹槽的相交区域就会形成透光孔,孔的大小由槽宽决定。槽宽的设计要适中,既要考虑到印刷电极的技术需要,又要满足两种接触电极的绝缘要求。磷扩散后,这些透光孔起到了连接表面发射区与背表发射区电极的作用。POWER2EWT电池独特结构的优点是:正表面的凹槽结构增加了表面的陷光效果;电池中任一点到收集结的距离都相应变短,可以在低质衬底上获得很高的收集效率。但由于电池背面基区主栅的绝缘效果欠佳,致使效率仅仅达到8.3%。下一步研究的重点是主栅的贯穿结构设计以及电极间的绝缘问题。

图7POWER2EWT太阳电池

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