盡管TOPCon和HJT電池技術被普遍認為是PERC之后的下一代光伏技術，其光電效率比現在主流的PERC技術更高，但二者的銀漿用量相比PERC電池技術都有50％以上的增長，HJT則更高。

不過，從Fraunhofer ISE再次傳來令人振奮的消息，其最新的雙面 TOPCon 太陽能電池的峰值效率達到了24％，而銀的使用量則降低了90％以上。

圖1：雙面TOPCon太陽能電池在顯微鏡下的鎳／銅／銀觸點。（來源：Fraunhofer ISE）

2020年N型TOPCon電池正面使用的銀鋁漿（95％銀）消耗量約為87．1mg／片，背銀消耗量約為77mg／片；N型HJT電池雙面低溫銀漿消耗量約為223．3Mg／片。盡管研究人員認為技術工藝的不斷成熟能讓銀漿耗量將逐步減少，但總體銀漿耗量仍遠高于主流PERC技術。

在工業上升級 TOPCon 太陽能電池概念的一個關鍵挑戰是太陽能電池的金屬接觸，特別是 TOPCon 側的金屬化顯示具有挑戰性，因為不能損壞隧道氧化物，需要保證其作為載流子選擇性接觸的全部功能。

一般情況下太陽能電池的正面和背面分別采用 Ag／Al 絲網印刷，但這種傳統的技術發展不足以克服這些限制，特別是對于兩側都有銀觸點的太陽能電池設計。Fraunhofer ISE 的研究人員發現，Ni／Cu／Ag 觸點的電鍍是金屬化雙面 TOPCon 太陽能電池的合適候選者。

Fraunhofer ISE最近發表的一篇文章介紹了全鍍層 TOPCon 太陽能電池的模塊制造，其柵線和焊接母線的接觸粘附力可靠而充分。此外，使用銅作為主要導電成分可以顯著降低成本，與絲網印刷相比，成本優勢達到45％。

電鍍是一種無鉛金屬化技術，可實現窄接觸幾何形狀 （＜25 μm） 和低接觸電阻率 （ ρ c ＜ 1 mΩcm 2 ）。TOPCon 背面首先通過執行 HF 預處理進行電鍍，該預處理旨在去除 LCO 內的原生和激光誘導的氧化層。隨后，Ni （～0．5 μm）／Cu （5–10 μm） 疊層通過光誘導電鍍 （LIP） 22沉積，最后通過 Ag （＜0．5 μm） 浸鍍覆蓋。翻轉太陽能電池，并通過正向偏置電鍍 （FBP） 執行類似的工藝序列。根據氧化層的成分，HF 濃度從 1％ 增加到 1．5％ 可以將蝕刻速率提高三倍，最終處理的太陽能電池經過 1．5％ 濃度的 HF 預處理 30 秒。

ISE 研究人員采用鎳／銅／銀觸點對電池進行電鍍，通過將激光接觸開口的寬度減小到最大 5?m 以及其他因素，設法降低了工藝中銀的使用量。換句話說，絲網印刷的銀被三種材料的堆疊所取代，而采用電鍍工藝比采用銀絲網印刷工藝進行金屬化后，電池效率提高 0．5％。

由于銅更容易獲得，“便宜約 100 倍”，并且電鍍銅緊湊而導電性高，該團隊還在開發一種銅電鍍工藝，用于同樣有前途的硅異質結 （HJT） 太陽能電池的金屬化。

由中國光伏領跑者創新論壇主辦的《第二屆TOPCon電池技術發展與設備創新國際論壇》即將于3月下旬召開，期待論壇上會傳來最新的研究進展報告。

原創No．2244；轉載聯系授權

       原文標題 : TOPCon最新戰果：更少銀，更高效