新南威尔士大学研发的激光掺杂选择性发射极(LDSE)技术在光伏产业中备受关注,这主要得益于其低成本和高效率的特性。LDSE技术的核心优势包括适用于大规模批量生产、提高电池性能的同时降低制造成本。相较于市面上其他选择性发射极技术,LDSE技术具有更低的制造成本,它不需要昂贵的银和铝丝网印刷浆料,而是采用自动对准快速电镀金属电极以及低成本、低温的激光掺杂和开窗技术。此外,LDSE技术能够通过减少金属-硅接触面积来提高电池的电压。
LDSE技术的引入,能够让制造商只需对现有的标准丝网印刷太阳能电池生产线进行小幅改造,就可以实现技术应用,这说明了LDSE技术与现有生产流程的兼容性极好。具体的技术细节包括:减少前表面遮荫损失、金属栅线排列更加紧密、显著提升蓝光响应从而增加短路电流、减少金属-硅接触面积以降低复合,并且消除了光学对准技术带来的产量损失。这些改进使得LDSE太阳能电池在效率方面至少提高了1%,并且大幅降低了制造成本。
LDSE技术最引人注目的特点之一,是其为后表面设计的增强提供了发展空间。如果结合后表面钝化和点接触技术,可以预见,在未来两年内,标准p型Cz材料的电池效率有望达到甚至超过22%。LDSE技术的另一个显著优势是大幅降低了硅片、电池及组件方面的购置成本。
新南威尔士大学的LDSE技术拥有完善的专利技术体系,并且还基于LDSE技术衍生出了一些新技术。通过优化的前表面设计,LDSE太阳能电池相比传统丝网印刷电池能够有效提升蓝光及红光的光谱响应特性,并且在p型Cz硅材料上轻松达到670mV的高开路电压,远超丝网印刷方法制造的电池。而LDSE技术的另一大特色在于其适合大规模生产的特性,这将使得硅片、电池和组件的购置成本大幅降低。
LDSE太阳能电池的制造过程与传统丝网印刷太阳能电池非常相似,在前期步骤基本相同,主要包括硅片的损伤刻蚀、制绒、浅发射极掺杂等。区别在于,LDSE电池加工过程添加了激光掺杂步骤,并在后表面接触形成后进行电镀和电极烧结,而不需要进行前表面银电极的印刷和烧结,这大大简化了工艺流程。
LDSE技术的开发和实施,为光伏产业带来了新的活力,尤其在当前全球对于清洁能源和可持续发展的高度重视下,LDSE技术有望成为推动太阳能电池产业升级的关键力量。随着技术的成熟和商业化的推进,LDSE技术有望在全球范围内得到更广泛的应用和推广。