晶硅光伏電池技術基于硅片，根據(jù)硅片的不同，可分為P型電池和N型電池。兩種晶體硅光伏電池的發(fā)電原理沒有本質區(qū)別，這兩種原理都是基于通過PN結分離光生載流子。

通過在p型半導體材料上擴散磷而形成的具有n+/p結構的太陽能電池是p型電池芯片；通過向n型半導體材料中注入硼而形成的p+/n結構的太陽能電池被稱為n型芯片。

P型晶硅光伏電池的生產(chǎn)工藝相對簡單，成本較低，主要是BSF電池和PERC電池。2015年之前，BSF占據(jù)了90%的市場；2016年后，PERC電池起飛。到2020年，PERC電池已占全球市場的85%以上，現(xiàn)在主要是雙面PERC。

 

PERC

PERC（鈍化發(fā)射極后電池）–發(fā)射極和背面鈍化電池技術。PERC晶體硅光伏電池與傳統(tǒng)電池的區(qū)別在于，背面被鈍化膜鈍化，該膜取代了傳統(tǒng)的全鋁背場，增強了硅襯底上光的內部背反射，降低了背面的復合率，并將電池的效率提高了0.5%–1%。

2020年，大型單/多晶電池的平均轉換效率分別達到22.7%和19.4%。P型單晶硅光伏電池均采用PERC技術，平均轉換效率同比提高0.5個百分點。

P型單晶硅PERC電池的理論轉換效率極限為24.5%，這使得難以顯著提高P型單晶硅PERC晶體硅光伏電池的效率；此外，基于P型硅晶片的電池導致的光衰減現(xiàn)象尚未完全解決，這使得P型很難有進一步的發(fā)展。

與傳統(tǒng)的P型單晶電池和P型多晶電池相比，N型晶體硅光伏電池具有轉換效率高、雙面率高、溫度系數(shù)低、無光衰減、弱光效應好、載流子壽命長等優(yōu)點。

 

 

TOPCon

TOPCon（隧道氧化物鈍化接觸）–氧化物層的鈍化接觸。正面和傳統(tǒng)的N型太陽能電池或N-PERT太陽能電池之間沒有本質區(qū)別。晶體硅光伏電池的核心技術是背面的無源接觸。中國TOPCon太陽能電池制造商排名前十

電池背面由超薄氧化硅（1~2nm）和磷摻雜微晶非晶混合硅膜組成，兩者共同形成無源接觸結構。鈍化性能通過退火過程激活，在此過程中，Si膜的結晶度從微晶-非晶混合相變?yōu)槎嗑?。?50°C下退火，iVoc>710mV，J0在9-13fA/cm2下退火，顯示出無源接觸結構的優(yōu)異鈍化性能。

該結構可以防止少數(shù)載流子空穴復合，并改善晶體硅光伏電池的開路電壓和短路電流。超薄氧化物層可以使許多電子隧穿進入多晶硅層，同時阻止少數(shù)載流子空穴的復合。

超薄氧化硅和重摻雜硅膜的優(yōu)異鈍化效果使硅表面的能帶彎曲，從而形成場鈍化效應。大大增加了電子隧穿的概率，降低了接觸電阻，提高了晶體硅光伏電池的開路電壓和短路電流，從而提高了電池的轉換效率。

 

HJT

HJT（具有本征薄膜的異質結）–本征薄膜異質結電池。HJT太陽能電池制造商生產(chǎn)的電池具有對稱的雙面電池結構，中間為N型晶體硅。在正面上依次沉積本征非晶硅膜和P型非晶硅薄膜以形成P-N結。

在背面，依次沉積本征非晶硅膜和N型非晶硅薄膜以形成背面場。鑒于非晶硅的導電性較差，在電池兩側沉積透明導電膜（TCO）以導電，最后使用絲網(wǎng)印刷技術形成雙面電極。

 

 

這主要是由于N型硅襯底和非晶硅對襯底表面缺陷的雙重鈍化效應。目前，量產(chǎn)效率一般在24%以上；

超過25%的技術路線已經(jīng)非常明確，即使用摻雜納米晶硅、摻雜微晶硅、摻雜氧化微晶硅、以及摻雜微晶碳化硅來替代前表面和后表面上的現(xiàn)有摻雜；HJT晶體硅光伏電池將來可能會將IBC和鈣鈦礦的疊加轉換效率提高到30%以上。

由于HJT晶體硅光伏電池襯底通常是N型單晶硅，而N型單晶硅是磷摻雜的，因此在P型單晶硅中不存在硼-氧復合、硼-鐵復合等，因此HJT不受LID效應的影響。

HJT晶體硅光伏電池的表面沉積有TCO膜，沒有絕緣層，因此沒有機會對表面層充電，并且可以在結構上避免PID。HJT在第一年衰減1-2%，之后每年衰減0.25%，這遠遠低于PERC電池的摻鎵片的衰減（第一年衰減2%，之后每年0.45%）。

因此，HJT電池在其整個生命周期中每W的發(fā)電量比雙面PERC晶體硅光伏電池高約1.9%–2.9%。

 

IBC

IBC（交叉背接觸）–交叉背接觸電池技術。P/N結、襯底的接觸電極和發(fā)射區(qū)域以叉指形狀形成在晶體硅光伏電池的背面。中國有十大IBC太陽能電池制造商。

核心技術：如何在晶體硅光伏電池背面制備具有良好質量和叉指間距的p區(qū)和n區(qū)。通過在電池背面印刷含有硼的叉指擴散掩模層，掩模層上的硼擴散到N型襯底中以形成p+區(qū)域，而沒有掩模層的區(qū)域被磷擴散以形成N+區(qū)域。

 

 

前表面由金字塔紋理制成以增強光吸收，并且前表面場（FSF）形成在前表面上。使用離子注入技術可以獲得均勻性好、結深度準確可控的p區(qū)和n區(qū)。

電池的正面沒有網(wǎng)格線屏蔽，這可以消除金屬電極的遮光電流損失，最大限度地利用入射光子，與傳統(tǒng)太陽能電池相比，短路電流增加約7%。

由于背接觸結構，不必考慮網(wǎng)格線屏蔽問題，并且可以適當?shù)丶訉捑W(wǎng)格線比例，從而減小串聯(lián)電阻并具有高填充系數(shù)；它可以優(yōu)化表面鈍化和表面俘獲結構的設計，獲得較低的前表面復合率和表面反射，從而改善Voc和Jsc。

外形美觀，特別適合光伏建筑一體化；然而，IBC晶體硅光伏電池的成本相對較高，尚未工業(yè)化。IBC的制造過程很復雜。IBC電池的成本幾乎是傳統(tǒng)電池的兩倍，因為重復使用了掩模和光刻等半導體技術。

 

P-IBC

隆基公司問世后，P-IBC晶體硅光伏電池技術開始受到更多關注。隆基的P-IBC晶體硅光伏電池技術是基于P型硅片的HPBC。事實上，TNO早在16-17年就公開了P型IBC結構。P-IBC增加了一個LPCVD，其他的與PERC兼容。

激光有點不同，90%兼容。P-IBC背結結構在效率上具有優(yōu)勢。目前仍偏向單邊，雙面率不足50%。它定位為織物產(chǎn)品。P-IBC的機會成本接近PERC，效率為24.5%-25%，成本差距為1-3美分/W。