背接触硅太阳电池研究进展

此外,还有一种基于金属2绝缘体2半导体接触的硅太阳电池———Back2OECO(Back2obliqueevaporationofcontacts)电池[26](图10)。Back2OECO电池具有双面感光特性,正面具有随机金字塔绒面。为了达到最佳的钝化和减反射效果,在电池表面通过PECVD低温(400°C)沉积折射率不同的双层SiNx薄膜。电池背面,采用倾斜蒸镀技术(OECO),利用背脊的自遮掩效应,在极薄的氧化层上蒸镀低成本的Al作为电极,无需光刻、电极下重掺杂和高温工艺,即可形成高质量的接触。电极的宽度可以根据蒸镀的角度作出相应的调整。电池背面除p型接触区域外,均通过常规磷扩散制成n+发射区[27,28]。Back2OECO电池的核心问题是:①背脊的宽度要适中;②通过超薄氧化层实现基区接触电极与其上方发射区之间的理想绝缘。IS2FH研究所研制的这种Back2OECO电池,效率已达到21.5%(FZ2Si,4cm2)[29]。

图10Back2OECO太阳电池

3结语

近年来,背接触电池以其性能和结构上的独特优势显示出诱人前景,得到普遍重视。经过多年的研究,已经开发出许多不同结构的背接触硅太阳电池,取得了骄人的成绩,但仍有许多不足之处需要改进,主要集中在3个方面:①降低成本。包括降低对衬底质量的要求、制作工艺易于工业化、简化工艺步骤等,②性能优化。包括电池结构的设计、陷光及钝化效果的优化、背面接触电阻的降低等,③大面积化。薄衬底、大面积电池成为未来发展的趋势。背接触硅太阳电池已经朝低成本、高效率、大面积方向发展。目前,笔者正在对背接触电池的性能进行研究,并将从上述3个方面展开深入探索。

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