专利分析第1期-TOPCon电池

2023-07-04 10:33 作者:智享知识产权 0人读过 | 我要投稿

太阳能电池是一种可以将光能转换为电能的光电元件，其基本构造是运用P型与N型半导体接合而成的。半导体最基本的材料是“硅”，它是不导电的，但如果在半导体中掺入不同的杂质，就可以做成P型与N型半导体，再利用P型半导体有个空穴(P型半导体少了一个带负电荷的电子，可视为多了一个正电荷)，与N型半导体多了一个自由电子的电位差来产生电流。

所以当太阳光照射时，光能将硅原子中的电子激发出来，而产生电子和空穴的对流，这些电子和空穴均会受到内建电位的影响，分别被N型及P型半导体吸引，而聚集在两端。此时外部如果用电极连接起来，形成一个回路，这就是太阳电池发电的原理。

TOPCon 电池

P型电池传统单晶和多晶电池主要技术路线为铝背场技术（AL-BSF），目前主流的P型单晶电池技术为PERC电池技术，该技术制造工艺简单、成本低。（极限效率24%）

N型电池具有转换效率高、双面率高、温度系数低、载流子寿命更长等优点，在新技术电池技术路线主要包括PERT、TOPCon、IBC、HJT等。（极限效率26%）

TOPCon电池结构与主要特点：TOPCon（TunnelOxidePassivatedContact，隧穿氧化层钝化接触）通常采用N型结构，与PERC相比的改进是增加了遂穿层，其包括两层结构：一是1-2nm的超薄SiO2作为遂穿层实现钝化，二是100nm的掺杂多晶硅层形成背面的异质结结构。

TOPCon电池技术特点

TOPCon电池制造工艺与PERC有很高的兼容性。对比现有PERC产线，只需要新增硼发射极的制备、生长隧穿氧化层、沉积多晶硅并对其进行掺杂、扩散后的清洗等四道工序，与存量PERC产线具有较好的设备兼容性。

对于PERC产线的升级，增加的设备投资额在5,000万元~7,000万元，而产线设备的兼容性是不少原业内电池厂选择TOPCon技术的一个重要原因。在面临大规模PERC产线设备资产折旧计提压力下，升级改造拉长设备使用周期，叠加SMBB技术和银浆国产化推进，在提效降本方面的优势更加明显，预计是未来2-3年具备性价比的路线选择。

TOPCon相比PERC工艺流程增加2-3步，但可在PERC工艺技术上延伸。HJT与PERC工艺路线完全不同，无法延伸，只能新投产线。