TOPCon 电池无银化进展-蒋秀林

晶澳科技——研发创新中心■1.1晶澳光伏电池现状JASOLAR>XBC-Voc>745mV3米米2006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021202220232024■晶澳高效TOPCon电池国际效率记录JASOLARW晶澳量产尺寸之一榜单中最大尺寸硅基电池ChampionEta25.6%ChampionEta25.6%26.0±0.583.184.3Sandia(3/99)UNSW,p-typePERC³0FhG-ISE(7/17)FhG-ISE,n-tyFhG-ISE(11/19)FhG-ISE,p-typeISFH(7/19)LONGi,p-typeTABLE2NotableExceptions'forsinglejunctioncellsandsubmodules:Topdozen'confimedresults,notcassrecords,meatheglobalAM1.5spectrum(1000Wm-3)at25℃(EC60904-3:2008orASTMG-173-03global).ResAppl.2024.32,425-441ResAppl.2024.32,425-441■晶澳高效TOPCon电池国际效率记录—LONGISolar27.3%n-typeHB0-LONGISolar2JASolar25.6%n-typeTOPCon(large0cell5口由于遮光、硅片体寿命的差异以及n+poly硅的寄生吸收，TOPCon电池在中长波段较HJT电池存在一定的差距口得益于更高的PFF,HJT电池在电池FF上优于TOPCon电池ProgPhotovoltResAppl.Auger隧穿结构引入扩散等工艺优化AgAg/AIAg/AISiNAlOAadlaryMterlaksah1Sungoldsolarus.Homepage.Avilablefrom:htps:/ww.sungoldsolar.us/going-green-with-topcon-solarcels-everythingyou-need-to-know1Sungoldsolarus.Homepage.Avilablefrom:htps:/ww.sungoldsolar.us/going-green-with-topcon-solarcels-everythingyou-need-to-know铝浆优势：>铝是工业界常用的金属，可大量供应光伏制造，并且其价格只有银的1%左右。铝替代银可以大幅降低光伏电池制造成本>高温铝浆在光伏制造中有超过20年的应用经验，其可靠性已经得到充分验证9■3.2无银化研究基础phophorous081083085081083085081083085Fig.2.ContactresistanceofAlmetalpasteonn⁺andp+siliconwithapeakFig.4.ContactresistanceofAlmetalpasteonn+siliconwithvarioussurfaceISCKonstanz以及Toyo公司在2020年报道了铝浆和n+p+表面能够形成良好的欧姆接触并且实现了较低的金属半导体复合，展示了铝浆在新型光伏电池上应用的潜力Al₂O₃/SN关于TOPCon电池背面印刷铝浆的研究很少，目前只有弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(ISE)和日本东洋铝业公司合作的研究成果中有关其试验流程的描述，但在M2尺寸片上的效率仅有22.05%.SolarEnergyMaterialsandSolarCells.2024,266,112646SolarEnergyMaterialsandSolarCells.2024,266,112646WraparoundcleaningSiglesideAIOx>紫外皮秒激光用于背面氮化硅的开膜，激光区域覆盖铝浆，烧结后形成接触Laserequipmentparameters:Power:15W0mV6.20mV0.394J-cm²6.27mV4.97mV² >通过SEM表明形貌以及EDX的元素分析可以找到合适的激光条件，打开SiNx并且尽可能低的降低激光损伤OO0.469Jcm²O■3.5浆料成份改进>研究了铝浆(应用于TOPCon电池背面)中硅含量对于TOPCon电池电性能的影响■3.5浆料成份改进JASOLARLLcA06BT5A-5iallyA-Smh+欧姆接触的形成和铝硅合金化的过程紧密相关。这个过程可以划分为三个阶段。第一阶段，浆料中的铝颗粒缓慢融化，随着温度的升高，浆料或者n+Poly硅中的硅逐步溶解于熔融状态的铝中(A→B).第二阶段是发生于B点(Tpeak)的熔融铝硅合金中的硅的饱和。这个过程持续的时间通常很短。最后一个阶段是降温过程，在这个过程中，硅在铝中的溶解度降低，导致更多的硅从合金中析出形成铝背场。硅析出的量的多少影响BSF的厚度■3.5浆料成份改进>从SEM的截面图可以看出，随着硅浓度的增加，铝硅合金层的厚度降低>铝硅合金会降低电池的开路电压。可能的机理是feutiniod1.形成和和PN结方向相反的电场2.铝离子扩散到界面及硅基体内，增加了表面复合及体复合口电流随着硅浓度的提升而轻微下降的可能原因是铝栅线区域背反射率下降。填充降低是因为硅成分增加导致背面栅线线电阻的上升口电流随着硅浓度的提升而轻微下降的可能原因是铝栅线区域背反射率下降。填充降低是因为硅成分增加导致背面栅线线电阻的上升口开压随着浆料中硅含量的增加而增加，证明浆料中硅含量对于开压起到了关键作用。整体开压仍然较低，后续通过poly口开压随着浆料中硅含量的增加而增加，证明浆料中硅含量对于开压起到了关键作用。整体开压仍然较低，后续通过poly硅层的改进及整体工艺的优化，可以实现700mV以上的平均开压■3.6效率22.56%铝浆TOPCon电池JASOLAR>本项研究工作使用背面印刷铝浆实现了商用化大面积(182mm*182mm)TOPCon电池22.56%的光电转化效率8642Is=13.45AE₀=22.56%0>高效TOPCon电池技术不断涌现，TOPCon电池效率得以在较短周期内持续攀升，高质量硅片、高效金属化工艺、低银化等方向是TOPCon电池未来提效降本着重发展方向>铝取代银在TOPCon电池低银化的一个方向之一，目前已经可以实现22.5%以上的电池效率通过工艺优化，铝浆电池和标准TOPCon电池的效率差距可以大为缩小铝浆不仅可以作用在n+poly-Si上，还可以用于形成局部结，以及作用在p+poly-Si上，在正结、背结及IBC电池上均有应用前景pEBenddel,3