【年终盘点】2017年光伏行业十大创新产品

2017-12-25 10:15

二、超过24%！天合光能IBC电池效率再创新高

2017年5月，天合光能自主研发的大面积6英寸全背电极太阳电池（IBC）效率超过24%，达到24.13%，开路电压超过700mV。这一结果经过了日本JET的第三方测试认证，标志着高效电池的研发又达到了新的里程碑。

“IBC电池”出现于20世纪70年代，是最早研究的背结电池，将正负两极金属接触均移到电池片背面的技术，可使面朝太阳的电池片正面呈全黑色，完全看不到多数太阳电池正面呈现的金属线，不仅为使用者带来同等面积更大的发电效率，且看上去更美观。

在所有的单结晶硅电池种类中，全背电极电池（IBC）的工艺是最复杂的，结构设计难度也最大。与传统电池相比，尽管IBC电池正负极栅线均位于电池背面，无需考虑金属区的遮挡损失，也给发射结的设计带来更大的自由度，但随着电池转换效率的不断攀升，载流子注入浓度越来越高，相应地电池内部各个区域的复合损失都发生了显著的变化。因此这就需要结合制备工艺，在复合损失和光学损失间寻找最佳的平衡点。

天合光能光伏科学与技术国家重点实验室一直以研发低成本高效率太阳电池技术与产品作为出发点，长期致力于开发可量产的高效晶体硅太阳电池技术。在2016取得IBC电池最高23.5%，平均23%效率的基础上，该实验室重点解决了金属接触区复合的问题并对背面图形进行了细致的优化设计。这是基于普通PERC电池生产线设备的工艺路线，和之前相比没有增加任何成本。而不久前，天合光能基于传统制备工艺的N型双面电池已达到22.6%的转换效率，在业界内处于领先水平。如今，这一高效IBC电池的问世，更是成为低成本单结晶体硅电池中的佼佼者。

这几年，国内天合、晶澳、海润等企业对IBC电池技术的研发进行了投入，其中天合光能连续打破了世界纪录，将大面积IBC电池最高转换效率刷新为24.13%。这一技术的突破，标志着世界领先水平的IBC电池产品离产业化又推进了一步。

值得一提的是，在年底的12月份，天合光能有限公司的发明专利“晶体硅太阳电池的背面梁桥式接触电极及其制备方法”继今年5月获得江苏省专利金奖后，再次荣获中国专利优秀奖。这项技术再一次完善了晶体硅太阳能电池背面电极布局结构。成功解决了背钝化电池局域背场的形成以及金属接触的关键技术难题，显著提高晶体硅太阳电池的结构性能，从而提升晶体硅太阳能电池的转换效率。

编辑点评：

天合光能大面积6英寸IBC电池的转换效率超过24%，标志着实验室具备了研制和生产高效IBC电池的能力，将对晶硅高效太阳电池的产业化起到积极的推动作用。高转换效率IBC电池不但可降低光伏系统的LCOE，在太阳能汽车、太阳能飞机等特殊领域都有着广泛的应用前景。

虽然目前因为IBC电池制造工艺复杂、使用的材料成本较高，使得其目前在国内还没有大规模生产。但IBC电池转换效率高、发电能力出众，使得其具备很好的发展空间，未来将有可能成为引领行业发展的新技术。并且随着新能源交通革命的兴起和不断发展，高效太阳电池未来必将会走进千家万户，成为普通老百姓看得见，摸得着，用得起的产品。