【光伏知識科普】一文帶你了解光伏電池片

在追求碳中和的全球性趨勢下，新能源產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機遇。其中，光伏作為新能源領域的一顆璀璨明珠，其發(fā)展地位尤為突出。而在光伏產(chǎn)業(yè)這條龐大的產(chǎn)業(yè)鏈中，光伏電池片無疑是扮演著核心角色的關鍵環(huán)節(jié)。
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光伏電池片是一種采用半導體材料制成的裝置，其獨特功能在于能夠將太陽光直接轉換成電能，是太陽能光伏發(fā)電不可或缺的核心部件。在這個過程中，太陽光的能量被電池片捕獲并轉換為直流電，這股電能可以儲存于電池里以備后用，或者通過逆變器轉換成交流電，以滿足日常家庭及企業(yè)的電力需求。
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光伏電池片通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式組成光伏電池組，以提高輸出電壓和電流。光伏電池組則通過安裝在太陽能光伏發(fā)電設備上，如太陽能電池板，形成光伏電池組件。多個光伏電池組件可以組合成光伏電池陣列，以實現(xiàn)更大的電能輸出。
光伏電池片的種類及優(yōu)缺點介紹

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光伏電池片的結構
光伏電池按結構大致可分：

鋁背場（BSF）電池片、PERC電池片、異質結(HJT)電池、TOPCon電池、IBC電池等。

1、鋁背場（BSF）電池片

鋁背場（BSF）電池片是一種常見的太陽能電池片結構。在這種結構中，鋁是作為背電極使用的材料。鋁背電極涂覆在電池片的背面，并提供背部的電場。有助于一些從光伏材料中產(chǎn)生的電子激發(fā)到背部電極，從而增強了光電轉換效率。

鋁背場電池片的制備流程起始于在硅片表層實施磷元素的摻雜作業(yè)，以此構建出一個N型區(qū)域。隨后，在該N型區(qū)域上，采用化學或物理的蝕刻手段，精心雕琢出用于安置鋁背電極的結構。

而在硅片的正面，則通過施加特定的薄膜或涂層技術，巧妙地形成P型區(qū)域，進而與背面的N型區(qū)域共同構筑起p-n結這一核心結構。最終步驟涉及在電池片正、反兩面的電極上精心布置金屬網(wǎng)格，這一設計旨在高效收集并傳導電流。

2、PERC電池片
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PERC電池片也稱為發(fā)射極背面鈍化電池（Passivated Emitter and Rear Cell）
PERC電池在傳統(tǒng)BSF電池的基礎上增加背面鈍化以及激光開工兩道工藝來提高轉換效率，性能實現(xiàn)明顯提升。
PERC 電池片的主要工藝流程為硅片的清洗制絨、擴散制 PN 結、激光摻雜制備 SE、背面鈍化、激光開孔/開槽、絲網(wǎng)印刷、燒結、測試等。具有結構簡單、工藝流程短、設備成熟度高等優(yōu)點。
3、TOPCon電池

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TOPCon是一種基于選擇性載流子原理的隧穿氧化層鈍化接觸的太陽能電池技術，實現(xiàn)更為良好的鈍化效果。

TOPCon電池結構為N型硅襯底電池，在電池背面制備一層超薄氧化硅，然后再沉積一層摻雜硅薄層，二者共同形成了鈍化接觸結構，有效降低表面復合和金屬接觸復合，為N-PERT電池轉換效率進一步提升提供了更大的空間。

TOPCon電池擁有低衰減、高雙面率、低溫度系數(shù)等優(yōu)點，在終端電站的發(fā)電增益效果明顯。

4、異質結(HJT)電池

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異質結電池，簡稱為HJT電池。HJT電池是一種利用晶體硅基板和非晶體硅薄膜制成的混合型太陽能電池。

HJT電池的結構由N型單晶襯底、光照側P－i型氫化非晶硅層(膜厚5～10nm) 、背面?zhèn)萯－N型氫化非晶硅層(膜厚5～10nm)以及兩側透明電極和集電極構成具有對稱結構，是一種雙面電池。

5、IBC電池

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IBC電池，也稱為交叉背接觸電池，是將電池正面的電極柵線全部轉移到電池背面，PN 結和金屬接觸都處于電池背部，呈叉指狀方式排列，從而減少電池柵線對陽光的遮擋，提高電池轉換效率。
IBC電池是一種較為純粹的單面電池，主要通過結構的改變來提高轉換效率，IBC電池沒有遮蔽電池的正面金屬觸點，因此具有更高的光子撞擊轉換面積。IBC電池外形美觀，尤其適用于光伏建筑一體化，具有較好的商業(yè)化前景。

光伏電池作為光伏產(chǎn)業(yè)的技術核心驅動力，引領著整個領域的技術革新與發(fā)展方向。光伏電池片未來將圍繞高效化（TOPCon、HJT主導，鈣鈦礦疊層突破）、低成本（硅片薄片化/大尺寸化、無銀金屬化技術）、多元化應用（BIPV、柔性組件、海上光伏）及綠色循環(huán)（低碳制造、組件回收）持續(xù)升級，疊加智能制造與政策驅動，加速推動全球能源結構向清潔化轉型。