隨著設備成本的下降和工藝的成熟,IBC電池慢慢形成了三大工藝路線:1)以SunPower為代表的經(jīng)典IBC電池工藝;2)以ISFH為代表的POLO-IBC電池工藝;由于POLO-IBC工藝復雜,業(yè)內(nèi)更看好低成本的同源技術TBC電池工藝(TOPCon-IBC);3)以Kaneka為代表的HBC電池工藝(IBC-SHJ)。見下圖:
IBC電池轉換效率的進化
(來源:中科院寧波材料所,2020)
(1)經(jīng)典IBC電池工藝特點:
掩模和爐管擴散制備背面PN區(qū)
P區(qū)N區(qū)隔離,分別跟金屬電極接觸
單面絲網(wǎng)印刷,無主柵或多主柵
兼容部分PERC工序
高溫制程,設備及工藝成熟、成本低
量產(chǎn)轉換效率23.5%-24.5%
由于主流PERC電池轉換效率已到23%,TOPCon電池和HJT電池也能輕松達到24.5%轉換效率,經(jīng)典IBC電池獲取的效率溢價,難以覆蓋增加的成本,該工藝路線慢慢變得沒有競爭力,業(yè)內(nèi)已將目光投向更有前景的TBC電池和HBC電池技術。
(2)TBC電池工藝特點:
掩模和爐管擴散制備背面PN區(qū),或掩模和CVD原位摻雜制備背面PN區(qū)
PN區(qū)與基區(qū)之間沉積一層超薄隧穿氧化層
P區(qū)N區(qū)隔離,分別跟金屬電極接觸
單面絲網(wǎng)印刷,無主柵或多主柵
兼容部分TOPCon工序
高溫制程,工藝接近成熟、成本低
量產(chǎn)轉換效率24.5%-25.5%
由于TOPCon電池工藝已成熟,吸收了TOPCon電池關鍵技術工藝的TBC電池,成為了性價比最高的IBC電池工藝路線。SunPower和國內(nèi)嘗試量產(chǎn)IBC電池的企業(yè),紛紛向該技術路線轉型。
(3)HBC電池工藝特點:
掩模和CVD原位摻雜制備背面PN區(qū)
電池正面沉積本征非晶硅鈍化層
PN區(qū)與基區(qū)之間沉積本征非晶硅鈍化層
PN區(qū)與金屬電極之間沉積TCO層
單面絲網(wǎng)印刷,無主柵或多主柵
兼容HJT設備和工藝
低溫制程,工藝接近成熟、成本高
量產(chǎn)轉換效率25%-26.5%
吸收了非晶硅鈍化技術的HBC電池,開路電壓高達740mV,轉換效率最高達到26.63%,成為新一代最有發(fā)展?jié)摿Φ木Ч桦姵毓に嚶肪€。
原標題:IBC電池技術及量產(chǎn)工藝演進