高效TOPCon基背接触polyZEBRA太阳能电池：效率突破24%

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@小白创作中心

高效TOPCon基背接触polyZEBRA太阳能电池：效率突破24%

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来源

https://m.elecfans.com/article/6453390.html

工业太阳能电池正从 PERC 向 TOPCon 技术过渡，双面应用 TOPCon 结构可突破传统前侧扩散限制。polyZEBRA技术，通过将双极性TOPCon结构集成于电池背面，完全消除前侧寄生吸收，同时采用低成本工艺（激光图案化与丝网印刷），旨在实现与双面接触TOPCon技术相竞争的成本效益，电池效率从23.0%提高到24.0%，实现了1%绝对值的提升。

polyZEBRA太阳能电池的工艺流程

polyZEBRA太阳能电池的制造工艺流程

关键工艺特点

双极性TOPCon结构：背面同时集成n型和p型TOPCon结构，避免了前侧金属化带来的光吸收损失。
低成本工艺：采用激光图案化和丝网印刷等工业化低成本工艺，确保技术的经济可行性。
钝化优化：通过AlOx/SiNx钝化层和隧穿氧化层的结合，显著降低了表面复合损失，提升了电池的开路电压（Voc）和填充因子（FF）。

实验参数对比

去年与本次研究在实验参数上的差异

电池厚度和基区电阻率：较薄的电池和较低的基区电阻率导致Jsc略有下降，但显著降低了Rser，提升了FF。
清洗步骤的简化：省略额外清洗步骤减少了p型poly-Si/SiOx结构的损伤，提升了Voc。
AlOx覆盖层厚度增加：较厚的AlOx覆盖层减少了金属刺穿隧穿氧化层的风险，降低了J0,met，提升了Voc。
金属化图案间距缩小：较小的间距显著降低了Rser，尽管增加了复合电流，但整体效率仍得到提升。

模拟参数

模拟太阳能电池性能

表面复合参数：较低的J0,pass值表示良好的表面钝化，有助于提升Voc。
金属复合参数：较低的J0,met值表示良好的金属-半导体界面，减少复合损失，提升Voc和FF。
薄层电阻和接触电阻率：较低的Rsheet和ρc值表示较好的导电性和欧姆接触，有助于降低串联电阻（Rser），提升FF。

polyZEBRA太阳能电池的IV性能对比

polyZEBRA太阳能电池的IV性能数据对比

效率提升：今年的电池效率从23.0%提升到24.0%，主要归因于Voc和FF的显著提高。光生载流子的生成量略有减少，但电池内部的载流子传输和收集效率得到了显著改善。
开路电压（Voc）：Voc从去年的水平提高了约17 mV，这主要归因于电池内部复合的减少。
隐含开路电压（iVoc）：iVoc提高了约10 mV，这反映了电池在无光照条件下的性能提升。iVoc的提高表明电池的内部质量得到了改善，特别是在减少复合方面。
填充因子（FF）：FF提高了约4.7%绝对值，这表明电池的串联电阻（Rser）显著降低。
短路电流密度（Jsc）：Jsc略有下降（约0.2 mA/cm²），这可能是由于电池厚度的减小和基底电阻率的降低。