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二、超過(guò)24%！天合光能IBC電池效率再創(chuàng)新高

2017年5月，天合光能自主研發(fā)的大面積6英寸全背電極太陽(yáng)電池（IBC）效率超過(guò)24%，達(dá)到24.13%，開(kāi)路電壓超過(guò)700mV。這一結(jié)果經(jīng)過(guò)了日本JET的第三方測(cè)試認(rèn)證，標(biāo)志著高效電池的研發(fā)又達(dá)到了新的里程碑。

“IBC電池”出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，是最早研究的背結(jié)電池，將正負(fù)兩極金屬接觸均移到電池片背面的技術(shù)，可使面朝太陽(yáng)的電池片正面呈全黑色，完全看不到多數(shù)太陽(yáng)電池正面呈現(xiàn)的金屬線，不僅為使用者帶來(lái)同等面積更大的發(fā)電效率，且看上去更美觀。

在所有的單結(jié)晶硅電池種類(lèi)中，全背電極電池（IBC）的工藝是最復(fù)雜的，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度也最大。與傳統(tǒng)電池相比，盡管IBC電池正負(fù)極柵線均位于電池背面，無(wú)需考慮金屬區(qū)的遮擋損失，也給發(fā)射結(jié)的設(shè)計(jì)帶來(lái)更大的自由度，但隨著電池轉(zhuǎn)換效率的不斷攀升，載流子注入濃度越來(lái)越高，相應(yīng)地電池內(nèi)部各個(gè)區(qū)域的復(fù)合損失都發(fā)生了顯著的變化。因此這就需要結(jié)合制備工藝，在復(fù)合損失和光學(xué)損失間尋找最佳的平衡點(diǎn)。

天合光能光伏科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室一直以研發(fā)低成本高效率太陽(yáng)電池技術(shù)與產(chǎn)品作為出發(fā)點(diǎn)，長(zhǎng)期致力于開(kāi)發(fā)可量產(chǎn)的高效晶體硅太陽(yáng)電池技術(shù)。在2016取得IBC電池最高23.5%，平均23%效率的基礎(chǔ)上，該實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)解決了金屬接觸區(qū)復(fù)合的問(wèn)題并對(duì)背面圖形進(jìn)行了細(xì)致的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這是基于普通PERC電池生產(chǎn)線設(shè)備的工藝路線，和之前相比沒(méi)有增加任何成本。而不久前，天合光能基于傳統(tǒng)制備工藝的N型雙面電池已達(dá)到22.6%的轉(zhuǎn)換效率，在業(yè)界內(nèi)處于領(lǐng)先水平。如今，這一高效IBC電池的問(wèn)世，更是成為低成本單結(jié)晶體硅電池中的佼佼者。

這幾年，國(guó)內(nèi)天合、晶澳、海潤(rùn)等企業(yè)對(duì)IBC電池技術(shù)的研發(fā)進(jìn)行了投入，其中天合光能連續(xù)打破了世界紀(jì)錄，將大面積IBC電池最高轉(zhuǎn)換效率刷新為24.13%。這一技術(shù)的突破，標(biāo)志著世界領(lǐng)先水平的IBC電池產(chǎn)品離產(chǎn)業(yè)化又推進(jìn)了一步。

值得一提的是，在年底的12月份，天合光能有限公司的發(fā)明專(zhuān)利“晶體硅太陽(yáng)電池的背面梁橋式接觸電極及其制備方法”繼今年5月獲得江蘇省專(zhuān)利金獎(jiǎng)后，再次榮獲中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)。這項(xiàng)技術(shù)再一次完善了晶體硅太陽(yáng)能電池背面電極布局結(jié)構(gòu)。成功解決了背鈍化電池局域背場(chǎng)的形成以及金屬接觸的關(guān)鍵技術(shù)難題，顯著提高晶體硅太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu)性能，從而提升晶體硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。

編輯點(diǎn)評(píng)：

天合光能大面積6英寸IBC電池的轉(zhuǎn)換效率超過(guò)24%，標(biāo)志著實(shí)驗(yàn)室具備了研制和生產(chǎn)高效IBC電池的能力，將對(duì)晶硅高效太陽(yáng)電池的產(chǎn)業(yè)化起到積極的推動(dòng)作用。高轉(zhuǎn)換效率IBC電池不但可降低光伏系統(tǒng)的LCOE，在太陽(yáng)能汽車(chē)、太陽(yáng)能飛機(jī)等特殊領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。

雖然目前因?yàn)镮BC電池制造工藝復(fù)雜、使用的材料成本較高，使得其目前在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有大規(guī)模生產(chǎn)。但I(xiàn)BC電池轉(zhuǎn)換效率高、發(fā)電能力出眾，使得其具備很好的發(fā)展空間，未來(lái)將有可能成為引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的新技術(shù)。并且隨著新能源交通革命的興起和不斷發(fā)展，高效太陽(yáng)電池未來(lái)必將會(huì)走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，成為普通老百姓看得見(jiàn)，摸得著，用得起的產(chǎn)品。