TOPCon最新战果: 更少银,更高效

尽管TOPCon和HJT电池技术被普遍认为是PERC之后的下一代光伏技术，其光电效率比现在主流的PERC技术更高，但二者的银浆用量相比PERC电池技术都有50%以上的增长，HJT则更高。

不过，从Fraunhofer ISE再次传来令人振奋的消息，其最新的双面TOPCon太阳能电池的峰值效率达到了24%，而银的使用量则降低了90%以上。

2020年N型TOPCon电池正面使用的银铝浆(95%银)消耗量约为87.1mg/片，背银消耗量约为77mg/片；N型HJT电池双面低温银浆消耗量约为223.3Mg/片。尽管研究人员认为技术工艺的不断成熟能让银浆耗量将逐步减少，但总体银浆耗量仍远高于主流PERC技术。

在工业上升级TOPCon太阳能电池概念的一个关键挑战是太阳能电池的金属接触，特别是TOPCon侧的金属化显示具有挑战性，因为不能损坏隧道氧化物，需要保证其作为载流子选择性接触的全部功能。

一般情况下太阳能电池的正面和背面分别采用Ag/Al丝网印刷，但这种传统的技术发展不足以克服这些限制，特别是对于两侧都有银触点的太阳能电池设计。Fraunhofer ISE的研究人员发现，Ni/Cu/Ag触点的电镀是金属化双面TOPCon太阳能电池的合适候选者。

Fraunhofer ISE最近发表的一篇文章介绍了全镀层TOPCon太阳能电池的模块制造，其栅线和焊接母线的接触粘附力可靠而充分。此外，使用铜作为主要导电成分可以显着降低成本，与丝网印刷相比，成本优势达到45%。

电镀是一种无铅金属化技术，可实现窄接触几何形状(<25 μm)和低接触电阻率( ρ c ?< 1 mΩcm 2 )。TOPCon背面首先通过执行HF预处理进行电镀，该预处理旨在去除LCO内的原生和激光诱导的氧化层。随后，Ni (~0.5 μm)/Cu (5–10 μm)叠层通过光诱导电镀(LIP) 22沉积，最后通过Ag (<0.5 μm)浸镀覆盖。翻转太阳能电池，并通过正向偏置电镀(FBP)执行类似的工艺序列。根据氧化层的成分，HF浓度从1%增加到1.5%可以将蚀刻速率提高三倍，最终处理的太阳能电池经过1.5%浓度的HF预处理30秒。

ISE研究人员采用镍/铜/银触点对电池进行电镀，通过将激光接触开口的宽度减小到最大5?m以及其他因素，设法降低了工艺中银的使用量。换句话说，丝网印刷的银被三种材料的堆叠所取代，而采用电镀工艺比采用银丝网印刷工艺进行金属化后，电池效率提高0.5%。

由于铜更容易获得，“便宜约100倍”，并且电镀铜紧凑而导电性高，该团队还在开发一种铜电镀工艺，用于同样有前途的硅异质结(HJT)太阳能电池的金属化。