创纪录的丝网印刷硅太阳能电池

Institute for Solar Energy Research Hamelin(ISFH)同Singulus Technologies AG合作,将工业生产的丝网印刷硅太阳能电池的能量转化效率从比较普遍的17.0%~18.5%提高到了20.1%。该记录通过了独立的Fraunhofer ISE的验证获得证实。

效率的提升主要来自两个技术的改进。第一是双层ICP-AlOx/SiNy对太阳能电池背面的钝化作用。ICP是电感耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma)的缩写。这是ISFH和Singulus Technologies合作发展的新的沉积技术。Singulus目前正在努力将钝化层整合到生产工艺中。在电池的背面丝网印刷上铝,它和硅片通过激光烧蚀的线状接口相接触。经过改进的电池背面提高了对光的反射能力,减弱了载流子的复合,从而提高了太阳能电池的电流和电压。

另一个改进在电池的正面,利用了“Print on Print”的技术对正面进行金属化,这使得接触区的宽度减小,减弱了对光线的遮挡。ISFH和DEK太阳能合作,利用高精确度的Eclipse丝网印刷平台和精密的丝网,优化了印刷的工艺。除了这两个技术之外,太阳能电池的完全适用于典型的工业生产步骤。

“研发该成果的HighScreen项目是由德国联邦环境保护署和Singulus Technologies AG共同资助的。”太阳能电池生产工艺研究部的主管Thorsten Dullweber博士介绍说,“另外我们同DEK Solar、Ferro Corporation和Heraeus GmbH的合作促进了这个项目的进展。”ISFH的总监,Rolf Brendel教授补充说:“这些技术革新将会进一步降低太阳能资源利用的成本。”

“ICP-AlOx工艺带来的能量转化效率的显著提高,进一步激励我们将ICP-AlOx背面钝化技术整合到生产工艺中。”Singulus Technologies AG公司的产品经理Bjorn Roos博士解释说。

目前约80%工业生产的太阳能电池都是采用p型Si晶片,结合丝网印刷的金属触点。所以在这个领域的研究非常活跃,研究进展对光伏产业非常重要。