介紹了不同硅基太陽電池技術優(yōu)勢及其所用正面導電銀漿的作用及組成,對比了國內(nèi)外各正銀漿料供應商針對不同電池技術所研發(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,總結并展望了未來高效電池技術及正銀漿料發(fā)展的方向,為未來光伏技術的發(fā)展及正銀漿料國產(chǎn)化提供了一定的思路
1、不同硅基太陽能電池技術
晶體硅太陽電池主要由經(jīng)過不同工藝處理的硅基片、正面電極、鋁背場及背面電極等組成。圖1~圖5分別為不同技術的太陽能電池結構示意圖。
PERC太陽能電池,即鈍化發(fā)射極及背面太陽電池,結構如圖2所示。PERC太陽能電池與常規(guī)太陽能電池的主要區(qū)別在于[5]:1)PERC太陽能電池在背表面有鈍化介質層( 多為Al2O3) 和保護層( 多為SiNx);2) 常規(guī)太陽能電池鋁背場與硅片完全接觸,而PERC太陽能電池鋁背場是通過激光開窗的空洞區(qū)域與硅片進行局部接觸。
圖3為n型晶體硅太陽能電池結構示意圖。n型晶體硅太陽能電池較p型晶體硅太陽電池具有少子壽命高、光致衰減小等優(yōu)點,有更大的效率提升空間。同時,n型晶體硅太陽能電池還具有弱光響應好、溫度系數(shù)低等優(yōu)點。
IBC太陽能電池,即叉指背電極太陽能電池,結構如圖4所示[6]。其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在[7]:1) 轉換效率高,正面無柵線使入射光子數(shù)量最大化;2)表面輕摻雜,增強了短波光譜響應;3) 基區(qū)和發(fā)射區(qū)的電極均制作在背面,可實現(xiàn)電池正、負極焊線的共面拼裝,簡化了光伏組件制作工藝流程,易實現(xiàn)自動化,提高生產(chǎn)效率。
圖5為HIT太陽能電池( 異質結太陽能電池)結構示意圖[8-9]。HIT太陽能電池以高質量超薄本征非晶硅層對晶體硅基底材料的兩面進行鈍化,降低表面復合損耗,提高了器件對光生載流子的收集能力,從而形成高效的新型晶體硅太陽電池。其主要優(yōu)勢有[10-11]:1) 采用低溫技術,整個燒結工藝可在200 ℃左右完成,減少能耗,降低成本;2) 光電轉換效率高;3) 穩(wěn)定性好,沒有形成B-O復合體而導致的光衰效應。
2、硅基太陽電池用正銀漿料
2.1正銀漿料在太陽電池中的作用
正銀漿料是通過絲網(wǎng)印刷將銀漿印刷在晶體硅片上,然后經(jīng)過烘干和燒結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結產(chǎn)生的光生電子會朝著電池正面電極運動,空穴朝著背電極運動。如果電子運動到正面電極之前未被缺陷或雜質復合就會被電極收集,進而形成電流流至外電路。因此,這對漿料的要求較高,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。漿料的質量和性能對晶體硅太陽電池的效率有重要影響,近年來晶體硅太陽電池轉換效率的提高大部分要歸功于漿料的改善,尤其是正銀漿料。不過由于不同種類太陽電池的結構和制備工藝有差別,對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,分別應用于晶體硅太陽電池和HIT太陽電池。
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