摘要：德国Fraunhofer-ISE的科学家利用强脉冲光（IPL）处理技术开发了一种无母线硅异质结太阳能电池。该器件采用多晶硅基隧道氧化层钝化触点制造，并将其应用于硅片的两侧。
德国Fraunhofer-ISE的研究人员开发了一种硅异质结（SHJ）太阳能电池，利用强脉冲光处理的丝网印刷金属触点，并声称通过这种方法实现了23.0%的转换效率。
科学家们使用了强脉冲光（IPL）处理技术，而不是通常使用的热退火，这是一种成本较低的用于快速热处理各种薄膜的技术。它通常用于烧结印刷电子产品的银基、铜基或镍基电极，并且在光伏研究中，用于在硅片和金属化合物基异质结结构上烧结铜基电极。
该小组解释说，IPL主要由可见光组成，以毫秒持续的脉冲电磁辐射传递，用于快速加热电池的低温金属触点。“平均而言，利用IPL退火的SHJ电池的平均性能比热处理的高0.3-0.4%，特别是由于更高的开路电压和填充系数，”该小组指出，并补充说，热退火需要使用更大、成本更密集的制造工具。
然而，非晶硅异质结对温度的敏感性限制了IPL的发展。据研究人员称，这项技术的一个更实际的应用是耐温性更强的多晶硅隧道氧化物钝化触点，可将其应用于晶圆的两侧。
通过直流磁控溅射在触点上镀上铟锡氧化物（ITO），这是一种真空镀膜技术，通常用于电池生产和其他领域的多种材料的沉积。根据Fraunhofer-ISE的说法，IPL工艺的辐射能量不仅被晶圆吸收，还被金属化本身吸收。“金属触点吸收的能量会导致手指电阻显著降低，”报告指出，这种减少也会导致触点的横向导电性增加。此外，金属电极/ITO电极的接触电阻远低于10mw·cm²。
“全尺寸IPL处理的无母线SHJ电池的制造显示了一个独立认证的效率高达23.0%，”研究人员证实，并补充说，该电池的转换效率是由Fraunhofer ISE CalLab认证的。
此外，IPL技术还被应用于2 cm x 2cm大小的丝网印刷太阳能电池，其两侧具有TOPCon触点，开路电压高达709.3 mV。
研究报告的合著者Jörg Schube在接受媒体采访时说：“根据国际光伏技术路线图，硅异质结技术已经进入量产阶段。”。“事实上，预计在未来五年内，该公司的市场份额将超过10%。”他进一步解释说，使用IPL优化工业退火工艺可以进一步为成功铺平道路。
发表在《太阳能材料与太阳能电池》上的论文《基于非晶或多晶硅层的钝化接触太阳能电池后端加工中的强脉冲光处理》一文中描述了IPL的处理过程。
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