伊藤技研化工推出一款IBC背接触太阳能WMT高效能光伏电池电极绝缘浆料

伊藤技研「Armor®999」的API系印刷浆料在背接触太阳能电池片的电极间起到绝缘作用。比传统的太阳能背膜效果更完美，由于浆料是液态的，通过丝网印刷工艺，印刷在电池片上，浆料在没有固化前会自然流平、紧密的填充包裹在电池片导电部位。API材料中加入可溶性树脂填充材，在获得出色的印刷性的同时，还拥有极佳的机械强度与绝缘性。      

        IBC(Interdigitated back contact)电池出现于20世纪70年代，是最早研究的背结电池，最初主要应用于聚光系统中，见图l。电池选用n型衬底材料，前后表面均覆盖一层热氧化膜，以降低表面复合。利用光刻技术，在电池背面分别进行磷、硼局部扩散，形成有指状交叉排列的P区、N区，以及位于其上方的P+区、n+区。重扩形成的P+和N+区可有效消除高聚光条件下的电压饱和效应。此外，P+和N+区接触电极的覆盖面积几乎达到了背表面的1/2，大大降低了串联电阻。IBC电池的核心问题是如何在电池背面制备出质量较好、呈叉指状间隔排列的P区和N区。为避免光刻工艺所带来的复杂操作，可在电池背面印刷一层含硼的叉指状扩散掩蔽层，掩蔽层上的硼经扩散后进入N型衬底形成P+区，而未印刷掩膜层的区域，经磷扩散后形成N+区。通过丝网印刷技术来确定背面扩散区域成为目前研究的热点。 
                
        这种背电极的设计实现了电池正面“零遮挡”，增加了光的吸收和利用。但制作流程也十分复杂，工艺中的难点包括P+扩散、金属电极下重扩散以及激光烧结等。转换效率为19.3％的太阳能电池模块。

        IBC电池的工艺流程大致如下：

        清洗->制绒->扩散N+->丝印刻蚀光阻->刻蚀P扩散区->扩散P+->减反射镀膜->热氧化->丝印电极->烧结->激光烧结。

        MWT电池结构      

         一般情况下发射极接触电极和基极接触电极分别配置在传统的硅基太阳能电池片的正反两面。由于电池的正面被接触发射极的金属栅线电极所覆盖，由此遮蔽阳光而造成一部分光学损失。而MWT电池的发射极是从硅基体体内引导到电池背面，形成的发射极接触电极和基极接触电极都位于电池背面，这样传统太阳能电池正面所具有的导电主栅线就被移到背面的发射电极所取代，MWT电池片正面的遮光面积减小。这样的背接触结构减低了正面电极遮蔽带来的光学损失，接受光照的面积相对增加，有效增加了电池片的短路电流，提高了光电转化效率。       

        图一、给出常规MWT太阳能电池的截面图。MWT太阳能电池与传统太阳能电池结构相比，主要不同点是前者表面的发射极所收集的电流由穿过硅基体的金属导线引导到电池的背面，使得其正负电极都位于电池的背面。因此在制作MWT电池光伏组件时，电池片之间的连接均由背面接触电极提供。这样既不需要为了方便焊接而在电池正表面制作导电主栅线，又可降低由连接焊带引起的电阻损耗，从而提高了电池转化效率和组件输出功率，将电池到组件(CTM)损耗降低到最小。

                           MWT的电池结构
                
IBC电池及MWT背接触电池片上的运用参考

API材料产品设计概念


                
        优点       
        • API绝缘浆料，拥有在背接触电池片生产中所需的超高耐热性；      
        • 可溶性树脂填充材，均匀成膜，具有超高的机械强度及绝缘性；      
        • 丝网印刷，低成本成型；     
        • 高绝缘性；     
        • 高耐热性。

        IBC/MWT背接触电池电极的应用参考
                
                
                
                
        Armor®999主要运用于IBC/MWT背接电池电极绝缘，称之为盔甲保护层。