近日，中來股份電池研發(fā)團隊關于中來獨特注入金屬化（JSIM）技術提效機理研究取得重要突破，研究成果在太陽能領域的權威期刊“Progress in Photovoltaics: Research and Applications”上正式發(fā)表。中來與新南威爾士大學光伏與可再生能源工程學院密切配合，共同完成了此次關于JSIM技術具有超低復合性能優(yōu)勢的理論驗證，該研究成果的發(fā)表，是中來團隊研發(fā)實力的重要體現(xiàn)，也彰顯了中來股份步履不停、專注創(chuàng)新的企業(yè)價值觀，為公司的可持續(xù)發(fā)展注入了強大的動力。
JSIM技術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過程，能形成良好的歐姆接觸，降低金屬接觸復合，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，這一研究結果已在先期發(fā)表的文章中進行了報道。與此同時，JSIM技術的引入也大大提高了電池的光電轉換效率，中來和新南威爾士大學研發(fā)團隊針對這一現(xiàn)象開展了科學研究。
由于JSIM技術在燒結過程中的特殊性，需要雙面印刷電極實現(xiàn)注入誘導電流的導通，這樣的結構給金屬接觸復合的表征帶來了困難。為了解決這一難題，中來團隊及新南威爾士大學團隊開創(chuàng)性地設計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，并結合Quokka 3模擬軟件，成功提取了JSIM電池正背面金屬接觸復合數(shù)據(jù)，這一數(shù)值遠低于常規(guī)高溫燒結的TOPCon電池。對該數(shù)據(jù)的進一步的損失分析表明，接觸復合的顯著降低是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
下圖對比了JSIM電池與常規(guī)TOPCon電池的I-V參數(shù)。可以看到，JSIM電池的各項電性能參數(shù)均有不同程度的改善，其中電池轉換效率提升了0.58%abs。效率的提升主要來源是開路電壓的提升，JSIM電池相對常規(guī)TOPCon電池Voc有11mV以上的提升。同時，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)域的藍光損失，這對Jsc的提升也做出了貢獻。
（2）金屬接觸復合降低
通過對比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合可以帶來9.37mV的Voc提升和0.36%abs的FF提升，對應提效0.42%abs，盡管接觸電阻略高于BL，但低復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技術可實現(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合、發(fā)射極的非接觸復合、方阻過高導致的空穴橫向傳輸損失等。基于功率損失分析，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合，優(yōu)化表面鈍化，同時平衡方阻與接觸電阻，還可以繼續(xù)降低柵線寬度，如設計超細柵線等。通過以上技術的應用，有望實現(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技術并實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的企業(yè)，中來持續(xù)多年專注研發(fā)和技術迭代革新。除了上文提及的超低復合JSIM技術，中來電池的其他各項技術也同樣突出。更安全，采用創(chuàng)新研發(fā)的POPAID技術，避免邊緣繞鍍，減少組件運行過程中的反向漏電問題。更美觀，采用獨特的多層鍍膜工藝，實現(xiàn)全黑的美學外觀，電池片顏色均勻性更是領先于同行。
“創(chuàng)新是第一動力。”本次中來與新南威爾士大學聯(lián)合發(fā)表的研究成果，彰顯了中來在科研自主、科研創(chuàng)新上的實力和決心。未來，中來也將持續(xù)加大研發(fā)投入，堅持技術引領，為行業(yè)獻上更高效、高可靠的光伏產(chǎn)品。
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