一、IBC( Interdigitated back contact,指交叉背接觸)。正負(fù)金屬電極呈叉指狀方式排列在電池背光面的一種背結(jié)背接觸的太陽電池結(jié)構(gòu),它的p-n結(jié)位于電池背面。IBC電池的特點:
(1)電池正面無柵線遮擋,避免了金屬電極遮光損失,最大化吸收入射光子,實現(xiàn)良好短路電流。
(2)電池背面制備呈叉指狀間隔排列的p+區(qū)和n+區(qū),以及在其上面分別形成金屬化接觸和柵線;由于消除了前表面發(fā)射極,前表面復(fù)合損失減少。
二、IBC電池的核心問題是如何在電池背面制備出質(zhì)量較好、呈叉指狀間隔排列的p區(qū)和n區(qū),以及在其上面分別形成金屬化接觸和柵線。
(1)可在電池背面印刷一層含硼的叉指狀擴散氧化硅掩蔽層,掩蔽層可采用PECVD設(shè)備實現(xiàn)、圖形化采用光刻或者激光消融實現(xiàn)。掩模、開槽、摻雜和清洗才能完成制備背面PN區(qū);
(2) P型襯底的磷摻雜是形成PN結(jié),硼摻雜是形成高低結(jié);N型襯底的硼摻雜是形成PN結(jié),磷摻雜是形成高低結(jié),工藝要求是完全不一樣的,p型襯底擴散工藝相對容易;
(3)IBC若進一步與TOPCon或HJT結(jié)合,則需要在相關(guān)環(huán)節(jié)疊加關(guān)鍵工藝步驟。
由于IBC電極均在背面,封裝方式也將發(fā)生一定改變:根據(jù)《背接觸MWT與IBC電池組件封裝工藝研究》,目前有兩種方式:
(1)導(dǎo)電膠+柔性電路背板封裝方式;該方式能充分發(fā)揮背接觸電池結(jié)構(gòu)特點,取消焊接工藝降低碎片率,易于生產(chǎn)厚度更小的電池,缺點需要特殊的印刷設(shè)備及鋪設(shè)設(shè)備,導(dǎo)電膠和柔性電路背板價格也較貴;
(2)涂錫銅帶焊接和普通背板封裝方式,使用特殊形狀焊帶,材料成本低,實現(xiàn)較簡單,但無法避免焊接造成的碎片,難以適應(yīng)電池厚度降低的發(fā)展需要。
三、隆基以p型IBC路線推進,其少子壽命會天然的低于n型電池,載流子收集上會弱于n型襯底,為減少這種差異會做薄片化,讓正面收集的光子產(chǎn)生的電子空穴對有更大的幾率擴散到背面的PN結(jié)被收集;隆基推出HPBC一方面運用p型硅片的縱向一體化的核心優(yōu)勢,另一方面則面向未來分布式場景;而HPBC關(guān)鍵還是要看良率以及企業(yè)的量產(chǎn)水平和管理水平,這也是下一階段我們重點關(guān)注的指標(biāo)。
原標(biāo)題:IBC電池科普