摘要：當(dāng)前有一系列技術(shù)來(lái)提高硅基太陽(yáng)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(jiǎn)稱MWT)。這種技術(shù)主要是通過(guò)將位于正面發(fā)射極的接觸電極穿過(guò)硅片基體引導(dǎo)到硅片背面，以減少遮光面積的方式來(lái)提高轉(zhuǎn)換效率，其主要優(yōu)點(diǎn)是，只需對(duì)現(xiàn)有硅基電池生產(chǎn)線的量產(chǎn)平臺(tái)進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，即只增加一道激光穿孔工藝步驟，就可以相對(duì)容易地進(jìn)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(kāi)來(lái)，與此同時(shí)降低量產(chǎn)時(shí)的生產(chǎn)成本和提高良品片的產(chǎn)率，這些在真實(shí)量產(chǎn)中的復(fù)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(jiǎn)化了MWT電池制造工藝，晶澳太陽(yáng)能在最近開(kāi)發(fā)出一種與眾不同的技術(shù)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)MWT晶硅太陽(yáng)能電池量產(chǎn)，極大地改善了電池生產(chǎn)時(shí)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(yàn)證了這項(xiàng)技術(shù)的簡(jiǎn)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(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率和降低生產(chǎn)成本，一直以來(lái)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(jìn)一步減少遮光損失則可直接提高效率和降低銀獎(jiǎng)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(jìn)入了大家的視野。它通過(guò)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(guò)硅片基體引導(dǎo)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(dǎo)電膠的采用將背面正負(fù)極同時(shí)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(shí)在未來(lái)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(guò)去的一年里，晶澳太陽(yáng)能在普通硅基電池生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，實(shí)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(wèn)題[5]。在以下章節(jié)中，我們將對(duì)銳秀電池的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和量產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和討論，并對(duì)未來(lái)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(yáng)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(yáng)光而造成一部分光學(xué)損失。而MWT電池的發(fā)射極是從硅基體體內(nèi)引導(dǎo)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(yáng)能電池正面所具有的導(dǎo)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(lái)的光學(xué)損失，接受光照的面積相對(duì)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(yáng)能電池的截面圖。MWT太陽(yáng)能電池與傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)相比，主要不同點(diǎn)是前者表面的發(fā)射極所收集的電流由穿過(guò)硅基體的金屬導(dǎo)線引導(dǎo)到電池的背面，使得其正負(fù)電極都位于電池的背面。因此在制作MWT電池光伏組件時(shí)，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(dǎo)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。