近日，中來股份電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)關(guān)于中來獨(dú)特注入金屬化(JSIM)技術(shù)提效機(jī)理研究取得重要突破，研究成果在太陽能領(lǐng)域的權(quán)威期刊“Progress in Photovoltaics: Research and Applications”上正式發(fā)表。中來與新南威爾士大學(xué)光伏與可再生能源工程學(xué)院密切配合，共同完成了此次關(guān)于JSIM技術(shù)具有超低復(fù)合性能優(yōu)勢(shì)的理論驗(yàn)證，該研究成果的發(fā)表，是中來團(tuán)隊(duì)研發(fā)實(shí)力的重要體現(xiàn)，也彰顯了中來股份步履不停、專注創(chuàng)新的企業(yè)價(jià)值觀，為公司的可持續(xù)發(fā)展注入了強(qiáng)大的動(dòng)力。

JSIM技術(shù)采用了全新的低線電阻電極漿料體系，搭配高能量注入燒結(jié)過程，能形成良好的歐姆接觸，降低金屬接觸復(fù)合，漿料體系的改變解決了常規(guī)TOPCon電池組件面臨的濕熱穩(wěn)定性問題，這一研究結(jié)果已在先期發(fā)表的文章中進(jìn)行了報(bào)道。與此同時(shí)，JSIM技術(shù)的引入也大大提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率，中來和新南威爾士大學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一現(xiàn)象開展了科學(xué)研究。

由于JSIM技術(shù)在燒結(jié)過程中的特殊性，需要雙面印刷電極實(shí)現(xiàn)注入誘導(dǎo)電流的導(dǎo)通，這樣的結(jié)構(gòu)給金屬接觸復(fù)合的表征帶來了困難。為了解決這一難題，中來團(tuán)隊(duì)及新南威爾士大學(xué)團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性地設(shè)計(jì)出具有不同電極接觸占比且互不影響的金屬接觸單元圖形，并結(jié)合Quokka 3模擬軟件，成功提取了JSIM電池正背面金屬接觸復(fù)合數(shù)據(jù)，這一數(shù)值遠(yuǎn)低于常規(guī)高溫?zé)Y(jié)的TOPCon電池。對(duì)該數(shù)據(jù)的進(jìn)一步的損失分析表明，接觸復(fù)合的顯著降低是JSIM電池效率大幅提升的主要原因。

核心研究成果解讀

(1)電池效率提升

下圖對(duì)比了JSIM電池與常規(guī)TOPCon電池的I-V參數(shù)?？梢钥吹?，JSIM電池的各項(xiàng)電性能參數(shù)均有不同程度的改善，其中電池轉(zhuǎn)換效率提升了0.58%abs。效率的提升主要來源是開路電壓的提升，JSIM電池相對(duì)常規(guī)TOPCon電池Voc有11mV以上的提升。同時(shí)，由于JSIM采用高方阻均一發(fā)射極，相較常規(guī)TOPCon電池減少了激光選擇性高摻雜發(fā)射極區(qū)域的藍(lán)光損失，這對(duì)Jsc的提升也做出了貢獻(xiàn)。

(2)金屬接觸復(fù)合降低

通過對(duì)比JSIM電池與常規(guī)TOPCon電池可以發(fā)現(xiàn)，隨著金屬接觸面積的增加，兩種電池的Voc呈現(xiàn)近似線性降低的過程，擬合得到JSIM電池J0,front-met及J0,rear-met分別為88fA/cm2、21fA/cm2，而BL電池J0,front-met及J0,rear-met分別為280fA/cm2、98fA/cm2。正背面更低的接觸復(fù)合可以帶來9.37mV的Voc提升和0.36%abs的FF提升，對(duì)應(yīng)提效0.42%abs，盡管接觸電阻略高于BL，但低復(fù)合水平與低線電阻讓FF仍舊有0.1%abs的增益。通過模擬可得，理論上JSIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)約0.61%abs的效率提升。

(3)提效潛力巨大

此外，文章分析兩種電池的功率損失來源，常規(guī)TOPCon電池以正背面復(fù)合損失為主的情況，JSIM電池的功率損失則主要是來自本征與非本征復(fù)合、發(fā)射極的非接觸復(fù)合、方阻過高導(dǎo)致的空穴橫向傳輸損失等?；诠β蕮p失分析，文章也明確了JSIM電池未來的提效方向，包括采用高阻硅片降低本征與非本征復(fù)合，優(yōu)化表面鈍化，同時(shí)平衡方阻與接觸電阻，還可以繼續(xù)降低柵線寬度，如設(shè)計(jì)超細(xì)柵線等。通過以上技術(shù)的應(yīng)用，有望實(shí)現(xiàn)約0.3%abs的效率提升。

產(chǎn)品質(zhì)量與科技創(chuàng)新，始終是中來發(fā)展的基石。作為最早一批布局TOPCon技術(shù)并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的企業(yè)，中來持續(xù)多年專注研發(fā)和技術(shù)迭代革新。除了上文提及的超低復(fù)合JSIM技術(shù)，中來電池的其他各項(xiàng)技術(shù)也同樣突出。更安全，采用創(chuàng)新研發(fā)的POPAID技術(shù)，避免邊緣繞鍍，減少組件運(yùn)行過程中的反向漏電問題。更美觀，采用獨(dú)特的多層鍍膜工藝，實(shí)現(xiàn)全黑的美學(xué)外觀，電池片顏色均勻性更是領(lǐng)先于同行。

“創(chuàng)新是第一動(dòng)力。”本次中來與新南威爾士大學(xué)聯(lián)合發(fā)表的研究成果，彰顯了中來在科研自主、科研創(chuàng)新上的實(shí)力和決心。未來，中來也將持續(xù)加大研發(fā)投入，堅(jiān)持技術(shù)引領(lǐng)，為行業(yè)獻(xiàn)上更高效、高可靠的光伏產(chǎn)品。

（來源：中來股份）