光伏“轉化效率之王”IBC電池有多牛？

光伏技術競爭的核心是什么？答案是提高轉化效率！

光伏技術競爭上，各家公司是你追我趕、用盡全力，到底什么樣的技術才是決定未來的先進技術呢？有人說PERC電池技術，也有人說是IBC電池技術，還有人說MWT組件技術……但是不管是那種技術，首先轉化效率才是決勝未來的根本。

過去幾年，無論單晶還是多晶電池，都保持了每年約0.3%～0.4%的效率提升。目前，我國光伏設備行業(yè)已經(jīng)全面進入拼質(zhì)量、拼效率的時代，轉換效率的提升已經(jīng)非常之難，每零點幾個百分點的提升都需要極大的技術突破。

在各種領先的技術中，IBC電池是不得不提到的一項。目前在這項技術研究中，天合光能取得的成績最為領先。

2016年4月26日，天合光能光伏科學與技術國家重點實驗室宣布，經(jīng)第三方權威機構JET獨立測試，以23.5%的光電轉換效率創(chuàng)造了156×156 mm2大面積N型單晶硅IBC電池的世界紀錄。公司已15次打破IBC電池的世界紀錄。

IBC電池技術到底牛在哪里？我們特別將IBC電池的結構原理、工藝技術以及發(fā)展狀況做了細致的梳理。

IBC電池的原理及特點

IBC電池（全背電極接觸晶硅光伏電池）是將正負兩極金屬接觸均移到電池片背面的技術，使面朝太陽的電池片正面呈全黑色，完全看不到多數(shù)光伏電池正面呈現(xiàn)的金屬線。這不僅為使用者帶來更多有效發(fā)電面積，也有利于提升發(fā)電效率，外觀上也更加美觀。

IBC電池最大的特點是PN結和金屬接觸都處于電池的背面，正面沒有金屬電極遮擋的影響，因此具有更高的短路電流Jsc，同時背面可以容許較寬的金屬柵線來降低串聯(lián)電阻Rs從而提高填充因子FF；加上電池前表面場（Front Surface Field,FSF）以及良好鈍化作用帶來的開路電壓增益，使得這種正面無遮擋的電池就擁有了高轉換效率。

IBC電池的工藝技術

較之傳統(tǒng)太陽電池，IBC電池的工藝流程要復雜得多。IBC電池工藝的關鍵問題，是如何在電池背面制備出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.掩膜法

IBC電池的工藝有很多種，常見的定域摻雜的方法包括掩膜法，可以通過光刻的方法在掩膜上形成需要的圖形，這種方法的成本高，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。不過通過絲網(wǎng)印刷刻蝕漿料或者阻擋型漿料來刻蝕或者擋住不需要刻蝕的部分掩膜，形成需要的圖形，這種方法成本較低，需要兩步單獨的擴散過程來分別形成P型區(qū)和N型區(qū)。

另外，還可以直接在掩膜中摻入所需要摻雜的雜質(zhì)源（硼或磷源），一般可以通過化學氣相沉積的方法來形成摻雜的掩膜層。這樣在后續(xù)就只需要經(jīng)過高溫將雜質(zhì)源擴散到硅片內(nèi)部即可，從而節(jié)省一步高溫過程。

而且，也可在電池背面印刷一層含硼的叉指狀擴散掩蔽層，掩蔽層上的硼經(jīng)擴散后進入N型襯底形成P+區(qū)，而未印刷掩膜層的區(qū)域，經(jīng)磷擴散后形成N+區(qū)。

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