前言：德國(guó)哈梅林太陽(yáng)能研究所(ISFH)與漢諾威大學(xué)日前宣布研制出了效率達(dá)到26.1%的太陽(yáng)能電池，結(jié)果經(jīng)過ISFH檢測(cè)中心的認(rèn)證。ISFH稱這是目前世界上效率最高的p型硅太陽(yáng)能電池，也是歐洲目前效率最高的電池。

該電池采用交錯(cuò)背接觸結(jié)構(gòu)(IBC)，正負(fù)電極均采用多晶硅氧化層(POLO)技術(shù)實(shí)現(xiàn)鈍化接觸。普通雙面電極的電池在使用鈍化接觸(包括HIT在內(nèi))時(shí)，雖然提高了鈍化效果和電壓，但由于鈍化層對(duì)光的吸收，電流有所損失，因此將鈍化接觸用在正面無遮擋的背接觸設(shè)計(jì)中就成為了一個(gè)兩全齊美的解決方案。日本鐘化公司正是采用異質(zhì)結(jié)背接觸技術(shù)取得了目前單晶硅電池的世界最高效率。此次ISFH效率達(dá)到26.1%效率的電池采用了FZ法的p型單晶硅片，電池面積4cm2，開路電壓726.6mV，短路電流密度42.6 mA/cm2，填充因子84.3%。

ISFH的Rolf Brendel教授表示，“我們的研究表明n型硅，硼擴(kuò)散和非晶硅都不是高效太陽(yáng)能電池的必要因素，提高太陽(yáng)能電池效率還有其他的技術(shù)路徑。”

下面就讓我們看一下ISFH的POLO-IBC工藝，記住這里的圖例，一會(huì)兒可能還要回來看。

首先使用熱生長(zhǎng)在硅片兩面得到2.2nm氧化層，LPCVD沉積本征多晶硅

使用硼離子注入將背面的多晶硅摻雜為p型

背面使用光刻技術(shù)開孔，留光刻膠作為阻隔層，兩面離子注入進(jìn)行磷摻雜，背面得到交錯(cuò)的p和n摻雜區(qū)域

高溫退火，在這一步中，正反兩面的鈍化薄層氧化硅厚度減少，局部形成微孔，而這也是POLO技術(shù)的核心，通過微孔(主導(dǎo))和隧穿共同實(shí)現(xiàn)電流的導(dǎo)通，POLO技術(shù)可以看作是納米尺度的背面局部接觸(PERC)。同時(shí)在這一步工藝中，兩面生長(zhǎng)氧化層，正面摻雜的多晶硅對(duì)硅片起到吸雜(Gettering)的效果

去除正面氧化層，再使用光刻技術(shù)對(duì)背面氧化層開孔

使用KOH刻蝕，正面制絨，背面斷開摻雜區(qū)域的銜接

ALD生長(zhǎng)20nm的AlOx用作鈍化，正面再用PECVD覆蓋SiNy/SiOz的減反射層，背面只覆蓋SiOz

再次使用光刻對(duì)金屬接觸區(qū)域開孔

背面蒸鍍鋁電極，然后濺射氧化硅

最后使用化學(xué)法除去分隔溝中的金屬，完成被電極的分離。

整套工藝可以說還是相對(duì)復(fù)雜，并且使用了多次光刻和需對(duì)準(zhǔn)的工藝。ISFH的技術(shù)人員也了解這一問題，目前正研究如何使用激光技術(shù)替換掉光刻。