周末读：TOPCon刺激了对欧盟设备的需求

时间：2021-09-04 12:16:51 来源：

哈默尔恩太阳能研究所利用德国供应商centrotherm的c.DEPO LP系统在2018年初创下了26.1％的p型单晶硅效率新纪录。

集中式

摘自《光伏》杂志，十二月版

光伏生产商通过在晶片和金属触点之间沉积纳米级的氧化多晶硅和多晶硅来降低硅太阳能电池内部的电损耗。在实验室中收集记录后，这些所谓的钝化触点正进入生产线。率先采用钝化接触技术的欧洲研究中心和设备制造商期望它为欧盟太阳能技术供应商带来新的动力。

“几乎所有中国大型电池生产商都购买了我们的一种工具，”位于荷兰Vaassen的设备制造商Tempress的业务总监Martijn Lenes说。在过去的两年中，Lenes为大量的客户提供了新层的沉积线。他说：“有些制造商只是想保持选择余地。”“但是有些人对于钝化联系人非常认真。”最近几周，Tempress宣布与电池制造商达成1100万美元的交易，其中包括市场领导者之一天合光能，以提高该技术的批量生产能力。

PERC后的PV

澳大利亚国立大学的安德烈斯·库瓦斯（Andres Cuevas）教授说：“很多人认为这是光伏技术的又一大进步。”他解释说，这两个薄层减少了晶片与硅太阳能电池的金属触点之间的界面处的电荷复合。第一缓冲层由通常小于两纳米厚的氧化硅制成，并且钝化晶片表面处的悬空原子键。第二个是多晶硅的高掺杂层，它对少数载流子的导电性差，因此使它们无法到达它们更可能复合的表面。

“在与金属触点的界面处引入这些缓冲层是光伏制造中的下一个合乎逻辑的步骤，”德国哈默尔恩太阳能研究所（ISFH）的Byungsul Min说。他指出，2010年至2012年之间的技术进步主要集中在钝化太阳能电池发射器上。后来，氧化铝增加了电池表面的钝化。现在，钝化联系人正在解决列表中的下一个挑战。他说：“金属触点和硅衬底之间的界面一直是非常活跃的复合区域。”光伏社区感到惊讶的是，该领域的快速发展正在取得成果。

新纪录

今年早些时候，ISFH使用钝化接触实现了26.1％的转换效率，从而创下了p型硅太阳能电池的新纪录。天合光能首席科学家Pietro Altermatt表示，这项成就更加引人注目，因为以前的实验室记录是基于20年来研究与开发的逐步进步而建立的。相比之下，钝化接触仅在短短五年内就飙升至全班最高水平。除了实验室中创下的记录外，该技术还在生产线上破土动工。

Lenes认为，即使是Tempress商业化的最早用于钝化接触的沉积系统，其生产的层也具有非凡的载流子寿命。他说：“我们在ECN（荷兰能源研究中心）的合作伙伴开始测量8毫秒的值，而不是第一个晶片的2毫秒。”“他们问我们里面有什么。他们简直不敢相信。”

电荷复合速率的降低导致太阳能电池性能的显着提高。位于比利时鲁汶的imec光伏研究中心的LoïcTous表示，钝化触点通常会将即使是高范围晶体硅电池的开路电压也从680 mV增加到700 mV以上，从而将其能量转换效率提高了近半百分。Lenes说：“ 0.5％的增长对整个行业意义重大。”

在短短的几年内，钝化接触已经超过了低成本多晶硅光伏技术的能量转换效率，与PERC技术相匹配，甚至与市场上一些最昂贵的异质结硅电池之间的差距也缩小了。令人惊讶的是，这些里程碑必须转化为量产。

这些前景吸引了活跃的研究界进入钝化接触领域。在欧洲光伏研究与制造领域最重要的太阳能会议EU PVSEC上，这项技术的名称已经以记录电池的速度成倍增长，今年他们将其称为POLO，Ox-Poly，PERPoly，载流子选择性触点和沉积硅路口。弗劳恩霍夫研究所的研究人员可以说在2013年将钝化层引入了更广泛的PV社区，最初将它们命名为隧道氧化物钝化接触器（或TOPCon），这个名称一直困扰着行业的早期采用者。Lenes说：“当我与中国客户交流时，他们一直称其为TOPCon。”