摘要：當前有一系列技術(shù)來提高硅基太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，這其中包括金屬穿孔卷繞技術(shù)(Metallization Wrap Through, 簡稱MWT)。這種技術(shù)主要是通過將位于正面發(fā)射極的接觸電極穿過硅片基體引導到硅片背面，以減少遮光面積的方式來提高轉(zhuǎn)換效率，其主要優(yōu)點是，只需對現(xiàn)有硅基電池生產(chǎn)線的量產(chǎn)平臺進行簡單改造，即只增加一道激光穿孔工藝步驟，就可以相對容易地進行生產(chǎn)。然而要將在背面形成的極性相反的發(fā)射極接觸和基極接觸完全隔絕開來，與此同時降低量產(chǎn)時的生產(chǎn)成本和提高良品片的產(chǎn)率，這些在真實量產(chǎn)中的復雜性都增加了MWT電池大規(guī)模量產(chǎn)的難度。為從根本上簡化了MWT電池制造工藝，晶澳太陽能在最近開發(fā)出一種與眾不同的技術(shù)途徑來實現(xiàn)MWT晶硅太陽能電池量產(chǎn)，極大地改善了電池生產(chǎn)時電極隔絕的成功率，因此為MWT電池的大規(guī)模量產(chǎn)鋪平了道路。MWT電池的試量產(chǎn)驗證了這項技術(shù)的簡易性和可靠性，并得到了大于98%的多晶硅電池產(chǎn)率和高于17.5%的平均光電轉(zhuǎn)換效率。

　　關(guān)鍵詞：MWT，硅基，電極隔絕，量產(chǎn)

　　1引言

　　不斷提高硅基太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率和降低生產(chǎn)成本，一直以來都是光伏產(chǎn)業(yè)研發(fā)所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。普通硅基電池的正面遮光面積一般在7%左右[1]，如果能夠進一步減少遮光損失則可直接提高效率和降低銀獎耗量。從以上優(yōu)化的方向出發(fā)，金屬穿孔卷繞技術(shù)(MWT)進入了大家的視野。它通過激光穿孔和灌孔印刷技術(shù)將正面發(fā)射極的接觸電極穿過硅片基體引導到硅片背面，直接減少了主柵的遮光面積。在MWT電池組件的封裝技術(shù)中，導電膠的采用將背面正負極同時與基板連接，這樣增加堆積密度，不僅方便安全，而且

　　也減少FF損失和提高Jsc(分別大約2.5%和1.6%[2])。同時在未來的超薄硅基電池技術(shù)中使用MWT電池的組件封裝技術(shù)也更加可靠適用[3]。

　　在過去的一年里，晶澳太陽能在普通硅基電池生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了MWT電池的可量產(chǎn)化，并在2011年完成試量產(chǎn)階段[4]，并將MWT電池這一新產(chǎn)品命名為銳秀電池。

　　我們注意到在MWT電池工藝中如何使用激光精確而安全的穿孔，如何避免孔洞內(nèi)及附近的漏電，都是需要特別關(guān)注的問題[5]。在以下章節(jié)中，我們將對銳秀電池的實驗結(jié)果和量產(chǎn)數(shù)據(jù)進行分析和討論，并對未來MWT電池技術(shù)給出展望。

　　2電池結(jié)構(gòu)

　　一般情況下發(fā)射極接觸電極和基極接觸電極分別配置在傳統(tǒng)的硅基太陽能電池片的正反兩面。由于電池的正面被接觸發(fā)射極的金屬柵線電極所覆蓋，由此遮蔽陽光而造成一部分光學損失。而MWT電池的發(fā)射極是從硅基體體內(nèi)引導到電池背面，形成的發(fā)射極接觸電極和基極接觸電極都位于電池背面，這樣傳統(tǒng)太陽能電池正面所具有的導電主柵線就被移到背面的發(fā)射電極所取代，MWT電池片正面的遮光面積減小。這樣的背接觸結(jié)構(gòu)減低了正面電極遮蔽帶來的光學損失，接受光照的面積相對增加，有效增加了電池片的短路電流，提高了光電轉(zhuǎn)化效率。

　　圖一給出常規(guī)MWT太陽能電池的截面圖。MWT太陽能電池與傳統(tǒng)太陽能電池結(jié)構(gòu)相比，主要不同點是前者表面的發(fā)射極所收集的電流由穿過硅基體的金屬導線引導到電池的背面，使得其正負電極都位于電池的背面。因此在制作MWT電池光伏組件時，電池片之間的連接均由背面接觸電極提供。這樣既不需要為了方便焊接而在電池正表面制作導電主柵線，又可降低由連接焊帶引起的電阻損耗，從而提高了電池轉(zhuǎn)化效率和組件輸出功率，將電池到組件(CTM)損耗降低到最小。