新突破：铝浆替换银浆，降低光伏电池成本

　　扬州大学的研究人员开发了一种使用隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）技术的太阳能电池。这项创新通过用成本较低的丝网印刷铝（Al）浆替代传统上昂贵的银浆来大幅降低成本。

　　研究团队的一位发言人提到，他们仍在完善这一创新。同时，正与太阳能组件制造商晶澳太阳能科技股份有限公司以及专业浆料制造商如兴科技发展有限公司合作，测试并增强这项技术。

　　该研究小组在一个140微米n型直拉硅片上构建了一个182毫米×182毫米的电池。背面钝化接触结构设计有1.6纳米的二氧化硅（SiOx）层和250纳米的磷掺杂多晶硅层，均采用低压化学气相沉积（LPCVD）工艺沉积。此外，该装置还包括一个通过原子层沉积（ALD）施加的氧化铝（AlOx）层。

　　研究人员在电池的正面涂上了一种银（Ag）和铝（Al）的混合浆料，在背面则使用了纯铝浆。在铝浆中添加了硅，为了缓解铝浆与n+多晶硅之间的剧烈反应。但这种添加也降低了栅格的导电性。因此，在金属化过程中使用了含不同重量百分比的硅的铝浆。

　　另一位研究团队成员表示，在铝浆中添加硅可以抑制铝浆与多晶硅之间的反应，从而减少金属复合，并提高开路电压。形成的Al-Si合金建立了欧姆接触，随着铝浆中硅含量的增加，Al-Si合金的厚度会减小。

　　在硅太阳能电池中建立高质量的欧姆接触对于优化电性能至关重要。这通常通过使用银浆和铝浆实现。影响接触效果的因素包括浆料的化学成分、工艺条件以及太阳能电池晶圆的特性。

　　研究团队发现，含有最高硅含量的太阳能电池样本表现最佳。在标准光照条件下，该电池实现了22.56%的光电转换效率，开路电压为663.6毫伏，短路电流密度为40.73毫安/平方厘米，填充因子为83.48%。

　　他们还详细说明，尽管用铝浆印刷的TOPCon太阳能电池的效率为9.40%，低于用银浆印刷的电池，但铝浆的成本仅为银浆的十分之一。未来，通过应用激光掺杂选择发射极（SE）技术和双面多晶硅钝化结构，预计背面使用铝浆的TOPCon太阳能电池的光电转化效率将与使用银浆的TOPCon电池近乎一致。