刻槽埋栅太阳能电池

刻槽埋栅太阳能电池是一种高效商业太阳能电池技术，基于激光形成的凹槽内的电镀金属接触。刻槽埋栅技术克服了与丝网印刷接触相关的许多缺点，这使得刻槽埋栅太阳能电池的性能比商用丝网印刷太阳能电池高出25%。下图显示了刻槽埋栅太阳能电池的示意图。

激光刻槽埋栅太阳能电池的横截面。

刻槽埋栅太阳能电池的一个关键高效率特征是金属埋入硅太阳能电池内部由激光形成的凹槽中。这允许较大的金属高宽比。大的金属接触高宽比又允许在接触排线中使用大量的金属，而无需在顶表面上有宽的金属条。因此，高金属高宽比允许大量紧密间隔的金属排线，同时仍保持高透明度。例如，在大面积器件上，丝网印刷太阳能电池的遮光损失可能高达10%至15%，而在刻槽埋栅结构中，遮光损失仅为2%至3%。这些较低的遮蔽损耗可实现较低的反射，从而实现较高的短路电流。

部分电镀激光凹槽的横截面

除了良好的反射特性之外，刻槽埋栅技术还由于其高金属高宽比、精细的排线间距和接触件的电镀金属而实现了低寄生电阻损耗。如发射极电阻页面所示，刻槽埋栅太阳能电池的发射极电阻降低，因为较窄的排线间距极大地降低了发射极电阻损耗。金属栅电阻也很低，因为凹槽中大量金属以及铜的使用降低了排线电阻，铜的电阻率比丝网印刷中使用的金属浆料的电阻率低。此外，由于在半导体-金属界面处形成硅化镍以及较大的金属-硅接触面积，刻槽埋栅太阳能电池的接触电阻低于丝网印刷太阳能电池的接触电阻。总体而言，这些减少的电阻损耗使得大面积太阳能电池具有高FF。

与丝网印刷电池相比，刻槽埋栅太阳能电池的金属化方案还改善了电池的发射极。为了最大限度地减少电阻损耗，丝网印刷太阳能电池的发射极区域进行了非常重的掺杂，并在太阳能电池的表面形成了“死”层。由于刻槽埋栅结构中的发射极损耗较低，因此可以针对高开路电压和短路电流来优化发射极掺杂。此外，刻槽埋栅结构包括自对准、选择性发射极，从而减少接触复合并且还有助于高开路电压的优点。

刻槽埋栅技术的效率优势提供了显着的成本和性能优势。就 $/W 而言，刻槽埋栅太阳能电池的成本与丝网印刷太阳能电池 1相同。但是，由于包含某些与面积相关的成本以及光伏系统中的固定成本，更高效率的太阳能电池技术可以降低电力成本。刻槽埋栅技术的另一个优点是它可用于聚光器系统2。

激光刻槽埋栅太阳能电池的生产顺序如下面的动画所示。

full_screen.png 动画展示了刻槽埋栅太阳能电池的制造过程。为了清晰起见，电池厚度被大大放大了。