IBC電池即全背電極接觸電池(Interdigitated Back Contact),是將太陽能電池的正負極金屬接觸均移到電池片背面的技術。電池出現於20世紀70年代,是最早研究的背結電池。電池正面沒有柵線,大大提高瞭電池片受光面積,進而提高瞭電池效率。
IBC具備良好的兼容性,可以與其他技術進行疊加,與HJT、TopCon結合形成HBC,TBC等新型電池。
IBC電池工藝流程
- 化學拋光去損傷→2. BBr3管式擴散→3. 幹癢生長掩膜→4. 絲網印刷-局部BSF開孔→5. POCL3管式擴散→6. 制絨→7. 雙面鈍化→8. 絲網印刷-局部接觸開孔→9. 絲網印刷-金屬化。
IBC電池結構優點
- 前表面場為N+前場,利用鈍化效應降低表面少子濃度,從而降低表面復合速率,同時還可以降低串聯電阻,提升電子傳輸能力;
- 背表面為采用擴散方式形成的叉指狀排列的P+發射極和N+背表面場,發射極能夠與N型矽基底形成p-n結,有效分流載流子,n+背表面場區能夠與n型矽形成高低結,增強載流子的分離能力;
- 前後表面均采用SiO2/SiNx疊層膜作為鈍化膜,抑制IBC太陽電池表面的載流子復合;前表面常鍍上減反射層,提高發電效率;
- 金屬接觸部分全都在背面的正負電極接觸區域,呈叉指狀排列。
IBC電池的優勢與挑戰
優勢:
- 使用N型矽片,衰減及弱光性能好,發電能力優異;
- 具有高轉換效率的單面結構。IBC電池正面無遮擋結構消除瞭柵線遮擋造成的損失,實現瞭入射光的最大化利用;
- 外形美觀,商業化前景較好
挑戰:
- 基體材料要求較高,生產工藝復雜,步驟多,產品良率低;
- 規模化量產難度大,成本高;
- 設備投入大,光刻、RCA清洗機;
- 熱斑問題
據CPIA統計分析,以IBC為代表的背接觸電池轉換效率逐年穩步提升,目前在24.5%,在2030年有望達到26.2%。
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