硅基太陽(yáng)電池及其所用正銀漿料概述

:介紹了不同硅基太陽(yáng)電池技術(shù)優(yōu)勢(shì)及其所用正面導(dǎo)電銀漿的作用及組成，對(duì)比了國(guó)內(nèi)外各正銀漿料供應(yīng)商針對(duì)不同電池技術(shù)所研發(fā)的正面銀漿，分析了各種正銀漿料產(chǎn)品的不同與現(xiàn)狀，總結(jié)并展望了未來(lái)高效電池技術(shù)及正銀漿料發(fā)展的方向，為未來(lái)光伏技術(shù)的發(fā)展及正銀漿料國(guó)產(chǎn)化提供了一定的思路

1、不同硅基太陽(yáng)能電池技術(shù)

晶體硅太陽(yáng)電池主要由經(jīng)過(guò)不同工藝處理的硅基片、正面電極、鋁背場(chǎng)及背面電極等組成。圖1～圖5分別為不同技術(shù)的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1為常規(guī)太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)示意圖，常規(guī)太陽(yáng)能電池的制備工藝簡(jiǎn)單、成本較低，但和其他硅基太陽(yáng)能電池技術(shù)相比，其轉(zhuǎn)換效率較低。

PERC太陽(yáng)能電池，即鈍化發(fā)射極及背面太陽(yáng)電池，結(jié)構(gòu)如圖2所示。PERC太陽(yáng)能電池與常規(guī)太陽(yáng)能電池的主要區(qū)別在于[5]：1)PERC太陽(yáng)能電池在背表面有鈍化介質(zhì)層( 多為Al2O3) 和保護(hù)層( 多為SiNx);2) 常規(guī)太陽(yáng)能電池鋁背場(chǎng)與硅片完全接觸，而PERC太陽(yáng)能電池鋁背場(chǎng)是通過(guò)激光開(kāi)窗的空洞區(qū)域與硅片進(jìn)行局部接觸。

圖3為n型晶體硅太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)示意圖。n型晶體硅太陽(yáng)能電池較p型晶體硅太陽(yáng)電池具有少子壽命高、光致衰減小等優(yōu)點(diǎn)，有更大的效率提升空間。同時(shí)，n型晶體硅太陽(yáng)能電池還具有弱光響應(yīng)好、溫度系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)。

IBC太陽(yáng)能電池，即叉指背電極太陽(yáng)能電池，結(jié)構(gòu)如圖4所示[6]。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在[7]：1) 轉(zhuǎn)換效率高，正面無(wú)柵線使入射光子數(shù)量最大化;2)表面輕摻雜，增強(qiáng)了短波光譜響應(yīng);3) 基區(qū)和發(fā)射區(qū)的電極均制作在背面，可實(shí)現(xiàn)電池正、負(fù)極焊線的共面拼裝，簡(jiǎn)化了光伏組件制作工藝流程，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率。

圖5為HIT太陽(yáng)能電池( 異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池)結(jié)構(gòu)示意圖[8-9]。HIT太陽(yáng)能電池以高質(zhì)量超薄本征非晶硅層對(duì)晶體硅基底材料的兩面進(jìn)行鈍化，降低表面復(fù)合損耗，提高了器件對(duì)光生載流子的收集能力，從而形成高效的新型晶體硅太陽(yáng)電池。其主要優(yōu)勢(shì)有[10-11]：1) 采用低溫技術(shù)，整個(gè)燒結(jié)工藝可在200 ℃左右完成，減少能耗，降低成本;2) 光電轉(zhuǎn)換效率高;3) 穩(wěn)定性好，沒(méi)有形成B-O復(fù)合體而導(dǎo)致的光衰效應(yīng)。

2、硅基太陽(yáng)電池用正銀漿料

2.1正銀漿料在太陽(yáng)電池中的作用

正銀漿料是通過(guò)絲網(wǎng)印刷將銀漿印刷在晶體硅片上，然后經(jīng)過(guò)烘干和燒結(jié)工藝在硅片表面形成電極或電路。在光照條件下，硅片中的p-n結(jié)產(chǎn)生的光生電子會(huì)朝著電池正面電極運(yùn)動(dòng)，空穴朝著背電極運(yùn)動(dòng)。如果電子運(yùn)動(dòng)到正面電極之前未被缺陷或雜質(zhì)復(fù)合就會(huì)被電極收集，進(jìn)而形成電流流至外電路。因此，這對(duì)漿料的要求較高，如形成良好的歐姆接觸、低的接觸電阻、良好的印刷性、良好的附著力等。漿料的質(zhì)量和性能對(duì)晶體硅太陽(yáng)電池的效率有重要影響，近年來(lái)晶體硅太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率的提高大部分要?dú)w功于漿料的改善，尤其是正銀漿料。不過(guò)由于不同種類太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu)和制備工藝有差別，對(duì)正銀漿料的性能要求也有所差異，主要包括高溫型和低溫型，分別應(yīng)用于晶體硅太陽(yáng)電池和HIT太陽(yáng)電池。