关键词:MWT背接触 晶硅太阳能电池 封装方式 导电背板 高效组件
1 引言
目前主流的晶体硅太阳能电池和组件技术早在上个世纪90年代已经基本成熟,性能和转化效率的提高主要依赖于材料的改进和工艺细节的优化,进一步提高的空间已经越来越窄。电池和组件结构的重大创新被越来越多的光伏研究机构和企业所关注,背面钝化(PERC)电池、异质结(HIT)电池和背接触式电池等新型结构的电池被认为是最有发展前景的几种技术[1-3],并逐步从实验室走向量产线。目前晶体硅电池产品量产的转化效率记录一直被美国Sunpower公司的全背接触式(IBC)电池所保持,其电池和组件的量产转化效率分别达到22%和20%以上,但其生产工艺过于复杂,生产成本较常规产品高出50%以上,所以只适合应用在一些面积有限的高端项目上。低成本的金属缠绕(MWT)背接触技术和发射极穿透(EWT)被越来越多的人所关注,其中MWT背接触技术发展更快,已经实现从实验室阶段向产线进行过渡,极具发展前景。
荷兰国家能源研究中心(ECN)、德国夫琅禾费太阳能研究所(FISE)及众多光伏企业都对MWT背接触技术进行了研究和开发,其技术路线和实现方法均有所差异,本文就其中主要的技术路线、实现方法和发展现状做出系统的介绍。
2 MWT背接触电池技术
如图1所示,MWT背接触电池技术是采用激光打孔、背面布线的技术消除了正面电极的主栅线,正面电极细栅线搜集的电流通过孔洞中的银浆引到背面,这样电池的正负电极点都分布在电池片的背面,有效减少了正面栅线的遮光,提高了转化效率,同时降低了银浆的耗量和金属电极-发射极界面的少子复合损失。
图1 P型硅MWT电池结构示意图