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阳光动力2号的动力来源于其机翼、机身和水平尾翼上安装的17248个厚度仅为135微米的单晶硅高效光伏电池，这种光伏电池叫做IBC（Interdigitated back contact指交叉背接触）电池。
电池结构：IBC（Interdigitated back contact指交叉背接触）电池，与常规电池的最大不同在于，常规电池的正负极分别在电池的迎光面和背光面，而IBC电池的正负电极均在电池片的背面，可使面朝太阳的电池片正面呈黑色，完全看不到多数太阳电池正面呈现的金属线，不仅为使用者带来同等面积更大的发电效率，且看上去更美观。IBC电池的核心问题是如何在电池背面制备出质量较好、呈叉指状间隔排列的P区和N区，由于技术难度较大、设备复杂，因此制备成本高，至今没有实现大规模应用。
IBC电池结构示意图
电池效率：IBC电池的世界效率为25%，由美国sunpower公司保持。我国常州天合光能在2014年2月宣布其和澳大利亚国立大学联合开发的IBC电池实验室电池效率达到了24.4%，曾一度刷新了该电池的世界效率。同时天合光能在其光伏科学与技术国家重点实验室也取得了很好的成绩，156mmx156mm（6英寸）大面积IBC电池转换效率最高达22.94%，平均转换效率达到22.7%。目前，天合光能正在建设IBC电池中试示范线，其电池转换效率平均在21.5%以上。天合光能已经开发出应用于太阳能赛车等高效IBC电池和组件。
IBC电池结构与其他电池结构的结合：由于IBC电池结构的独特优点，近几年和其他电池结构结合的研究成为热点，典型的与HIT电池结构的结合，在2014年日本松下获得了25.6% 的转换效率，为目前晶体硅电池的世界最高效率。我国常州天合公司也开展了相关研究，其HIT电池结构实验室达到了21.5%，IBC结构达到了22.9%，IBC+HIT电池近期目标效率为24%。
IBC电池未来发展分析：IBC电池虽然转换效率高，但受高成本（制造工艺复杂，使用n型高质量单晶硅片）制约一直未实现规模化应用，目前在一些特定市场中有应用，如一些对转换效率有特殊需求的地方。未来仍需开发低成本制造技术以降低成本。
阳光动力2号所用的sunpower公司的IBC电池IBC太阳能电池_百度百科
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IBC太阳能电池
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IBC(Interdigitated back contact)电池出现于20世纪70年代，是最早研究的背结电池，最初主要应用于聚光系统中，见图l。电池选用n型材料，前后表面均覆盖一层热氧化膜，以降低。利用，在电池背面分别进行磷、硼局部扩散，形成有指状交叉排列的P区、N区，以及位于其上方的P+区、n+区。重扩形成的P+和N+区可有效消除高聚光条件下的电压。此外，P+和N+区接触电极的覆盖面积几乎达到了背表面的1/2，大大降低了串联电阻。IBC电池的核心问题是如何在电池背面制备出质量较好、呈叉指状间隔排列的P区和N区。为避免光刻工艺所带来的复杂操作，可在电池背面印刷一层含硼的叉指状扩散掩蔽层，掩蔽层上的硼经扩散后进入N型形成P+区，而未印刷掩膜层的区域，经磷扩散后形成N+区。通过丝网印刷技术来确定背面扩散区域成为目前研究的热点。
IBC(Interdigitated back contact)电池出现于20世纪70年代，是最早研究的背结电池，最初主要应用于聚光系统中，见图l。电池选用n型材料，前后表面均覆盖一层热氧化膜，以降低。利用，在电池背面分别进行磷、硼局部扩散，形成有指状交叉排列的P区、N区，以及位于其上方的P+区、n+区。重扩形成的P+和N+区可有效消除高聚光条件下的电压。此外，P+和N+区接触电极的覆盖面积几乎达到了背表面的1/2，大大降低了串联电阻。IBC电池的核心问题是如何在电池背面制备出质量较好、呈叉指状间隔排列的P区和N区。为避免光刻工艺所带来的复杂操作，可在电池背面印刷一层含硼的叉指状扩散掩蔽层，掩蔽层上的硼经扩散后进入N型衬底形成P+区，而未印刷掩膜层的区域，经磷扩散后形成N+区。通过丝网印刷技术来确定背面扩散区域成为目前研究的热点。&&&&技术竞争的核心是什么？答案是提高转化效率！
&&&&光伏技术竞争上，各家公司是你追我赶、用尽全力，到底什么样的技术才是决定未来的先进技术呢？有人说PERC电池技术，也有人说是IBC电池技术，还有人说MWT组件技术……但是不管是那种技术，首先转化效率才是决胜未来的根本。
&&&&过去几年，无论单晶还是多晶电池，都保持了每年约0.3%～0.4%的效率提升。目前，我国光伏设备行业已经全面进入拼质量、拼效率的时代，转换效率的提升已经非常之难，每零点几个百分点的提升都需要极大的技术突破。
&&&&光伏“转化效率之王”IBC电池有多牛？
&&&&在各种领先的技术中，IBC电池是不得不提到的一项。目前在这项技术研究中，天合光能取得的成绩最为领先。
&&&&日，天合光能光伏科学与技术国家重点实验室宣布，经第三方权威机构JET独立测试，以23.5%的光电转换效率创造了156×156mm?大面积N型IBC电池的世界纪录。公司已15次打破IBC电池的世界纪录。
&&&&IBC电池技术到底牛在哪里？我们特别将IBC电池的结构原理、工艺技术以及发展状况做了细致的梳理。
&&&&IBC电池的原理及特点
&&&&IBC电池（全背电极接触晶硅光伏电池）是将正负两极金属接触均移到背面的技术，使面朝太阳的电池片正面呈全黑色，完全看不到多数光伏电池正面呈现的金属线。这不仅为使用者带来更多有效发电面积，也有利于提升发电效率，外观上也更加美观。
&&&&IBC电池最大的特点是PN结和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的影响，因此具有更高的短路电流Jsc，同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻Rs从而提高填充因子FF；加上电池前表面场（FrontSurfaceField,FSF）以及良好钝化作用带来的开路电压增益，使得这种正面无遮挡的电池就拥有了高转换效率。
&&&&IBC电池的工艺技术
&&&&较之传统太阳电池，IBC电池的工艺流程要复杂得多。IBC电池工艺的关键问题，是如何在电池背面制备出呈叉指状间隔排列的P区和N区，以及在其上面分别形成金属化接触和栅线。
&&&&1.掩膜法
&&&&IBC电池的工艺有很多种，常见的定域掺杂的方法包括掩膜法，可以通过光刻的方法在掩膜上形成需要的图形，这种方法的成本高，不适合大规模生产。不过通过丝网印刷刻蚀浆料或者阻挡型浆料来刻蚀或者挡住不需要刻蚀的部分掩膜，形成需要的图形，这种方法成本较低，需要两步单独的扩散过程来分别形成P型区和N型区。
&&&&另外，还可以直接在掩膜中掺入所需要掺杂的杂质源（硼或磷源），一般可以通过化学气相沉积的方法来形成掺杂的掩膜层。这样在后续就只需要经过高温将杂质源扩散到硅片内部即可，从而节省一步高温过程。
&&&&而且，也可在电池背面印刷一层含硼的叉指状扩散掩蔽层，掩蔽层上的硼经扩散后进入N型衬底形成P+区，而未印刷掩膜层的区域，经磷扩散后形成N+区。
&&&&不过，丝网印刷方法本身的局限性，如对准的精度问题，印刷重复性问题等，给电池结构提出了一定的要求，在一定的参数条件下，较小的PN间距和金属接触面积能带来电池效率的提升，因此，丝网印刷的方法，需在工艺重复可靠性和电池效率之间找到平衡点。
&&&&此外，激光也是解决丝网印刷局限性的一条途径。无论是间接刻蚀掩膜，还是直接刻蚀，激光的方法都可以得到比丝网印刷更加细小的电池单位结构，更小的金属接触开孔和更灵活的设计。
&&&&离子注入也从半导体工业转移到了光伏工业上，离子注入的最大优点是可以精确地控制掺杂浓度，从而避免了扩散中存在的扩散死层。通过掩膜可以形成选择性的离子注入掺杂。离子注入后，需要进行一步高温退火过程来将杂质激活并推进到硅片内部，同时修复由于高能离子注入所引起的硅片表面晶格损伤。所以，离子注入技术的量产化导入的关键是设备和运行成本。
&&&&2.表面钝化技术
&&&&对于晶体硅太阳电池，前表面的光学特性和复合至关重要。对于IBC高效电池而言，更好的光学损失分析和光学减反设计显得尤其重要。在电学方面，和常规电池相比，IBC电池的性能受前表面的影响更大，因为大部分的光生载流子在入射面产生，而这些载流子需要从前表面流动到电池背面直到接触电极，因此，需要更好的表面钝化来减少载流子的复合。
&&&&为了降低载流子的复合，需要对电池表面进行钝化，表面钝化可以降低表面态密度，通常有化学钝化和场钝化的方式。化学钝化中应用较多的是氢钝化，比如SiNx薄膜中的H键，在热的作用下进入硅中，中和表面的悬挂键，钝化缺陷。
&&&&其中，场钝化是利用薄膜中的固定正电荷或负电荷对少数载流子的屏蔽作用，比如带正电的SiNx薄膜，会吸引带负电的电子到达界面，在N型硅中，少数载流子是空穴，薄膜中的正电荷对空穴具有排斥作用，从而阻止了空穴到达表面而被复合。
&&&&因此，带正电的薄膜如SiNx较适合用于IBC电池的N型硅前表面的钝化。而对于电池背表面，由于同时有P，N两种扩散，理想的钝化膜则是能同时钝化P,N两种扩散界面，二氧化硅是一个较理想的选择。如果背面Emitter/P+硅占的比例较大，带负电的薄膜如AlOx也是一个不错的选择。
&&&&3.金属栅线
&&&&IBC电池的栅线都在背面，不需要考虑遮光，所以可以更加灵活地设计栅线，降低串联电阻。但是，由于IBC电池的正表面没有金属栅线的遮挡，电流密度较大，在背面的接触和栅线上的外部串联电阻损失也较大。金属接触区的复合通常都较大，所以在一定范围内接触区的比例越小，复合就越少，从而导致Voc越高。因此，IBC电池的金属化之前一般要涉及到打开接触孔/线的步骤。
&&&&另外，N和P的接触孔区需要与各自的扩散区对准，否则会造成电池漏电失效。与形成交替相间的扩散区的方法相同，可以通过丝网印刷刻蚀浆料、湿法刻蚀或者激光等方法来将接触区的钝化膜去除，形成接触区。
&&&&而且，蒸镀和电镀也被应用于高效电池的金属化。例如，ANU公司的24.4%的IBC电池即采用蒸镀Al的方法来形成金属接触。而SunPower公司则是采用电镀Cu来形成电极。由于金属浆料一般含有银，不但成本高，且银的自然资源远不如其他金属丰富，虽然目前还不至于成为太阳电池产业发展的瓶颈，但寻找更低廉、性能更优异的金属化手段也是太阳电池的一大研究热点。上一页1
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