晶體硅背接觸電池需進一步簡化工藝

光伏作為新能源的一種，受到了各國的極大重視。石英舟如何對現有常規P型晶體硅技術進行升級改造，提升效率和降低成本，是各廠家必須面對的問題。目陶瓷前首要解決的問題就是要降低新電池成本、保持高效，以便大規模應用。

現在為降低成本所研究的高效電池主要是從減少表面陷光、表面遮光損耗等幾個方面入手。為了減少表面遮光就要把柵線做得很細，但是細的柵線又會使得電極接觸 電阻增加，同時也增加了工藝難度，所以早在20世紀70年代就有人提出背接觸太陽能電池的概念。該技術基本消除了正面柵線電極的遮光損失，更加充分地利用 了光照，提高了電池效率。

同時，背接觸電池還將電池的兩極從背面引出，降低了封裝難度，簡化了制作工藝，使得電池更加美觀。MWT和EWT是背接觸電池的二種形式，屬於前結電池形式，發射極位於電池正面，有利於更多載流子的收集。MWT和EWT不完全依賴於柵線收石英集載流子，主要是通過對襯底打孔，通過不同的方式向孔洞中填充金屬或者重擴，實現前後發射極間的電流傳輸，與傳統電池相比，減小了正面的遮光面積，還不影響正面載流子的收集，從而提高了電池效率。本文將從這兩種高效晶硅太陽能電池的結構及其關鍵技術做進一步的分析和介紹。

MWT(Metal Wrap-Through)即金屬電極環繞穿通電池，MWT電池將電池正面收集的電子通過孔洞中的金屬轉移至電池背面。它不再需要在電池正面制作“母線”，因此電池表面就有更大面積來收集光子並將其轉化為電能。德國研究人員Fraunhofer石英管等已經制備出17。1%的MWT電池，還有荷蘭研究機構研究的多晶MWT電池效率也達到了17%。但是MWT電池中金屬化孔洞的制備和電級間的分流仍然是MWT發展需要優化的難題。

EWT(Emitter Wrap-Through )即發射極環繞穿通電池，它是MWT電池的改進版，兼具了IBC電池與MWT電池的優點。此外EWT的孔洞導通一般是通過重擴的方法來實現的，一方面把電 池正面發射極和背面局部發射極連接在一起，另一方面重擴還可以降低接觸電極的接觸電阻。這樣通過重擴的孔洞將前表面發射極引入背面，實現把前表面收集的電 子傳導到背電極上，電池的P型電極和N型電極的細柵全部交叉排列在電池背面，簡化了封裝工藝。前表面依然采用優良的金字塔結構和減反射膜，以減少光的反射 損失，從而達到了提高電池效率的目的。

與傳統電池相比較，MWT和EWT的優點包括：(1)降低或完全消除了正面網格的遮光，增大了受光面積，故可以提高光電流的密度；(2)由於正負電極均位 於電池背面，可簡化電池封裝工藝，更容易實現自動化，並且可以調節背面基極和發射極所占的面積比例，降低電極的接觸電阻；(3)用孔洞將前後發射極連接在 一起，對於低少子壽命的硅襯底仍可以獲得較高的短路電流，可以降低對襯底的要求，低品質的薄基硅片更能體現MWT和EWT太陽電池結構的優越性；(4)實 現從電池的前結和背結雙結共同收集電荷，故有很高的電荷收集率。此外，薄的硅片因為減少了電荷的傳輸路徑，降低了孔電阻，也可以提高電池的填充因子。