来源 :SOLARZOOM光储亿家2023-08-08
近日，迈为股份研发的低成本硅异质结(SHJ)电池创新技术成果，在世界顶级能源类学术期刊《Nature Energy》上发表。该论文详述了采用低铟含量的TCO (透明导电氧化物)薄膜工艺结合铜电镀栅线，制备25.94％光电转化效率的SHJ电池的方法及原理。
此篇论文题为《Silicon solar cell with undoped tin oxide transparent electrode》（译名《无掺杂氧化锡透明电极的硅太阳能电池》），第一单位是苏州迈为科技股份有限公司，第一作者是电池技术负责人郁操女士，由迈为团队联合南开大学、SunDrive公司发表。
电池的关键技术（透明导电叠层膜材料及镀膜工艺）由迈为团队研发，电池的制备在迈为自主研制的异质结整线量产装备上完成，其中，迈为团队对PVD设备的溅射单元进行了优化设计，以降低靶材单耗，再将设备降铟与低铟叠层膜方案（50%无铟）相结合，实现了铟耗量的大幅减少，降低电池制造成本的同时，保持其高效率优势。
南开大学在材料测试和机理分析方面提供了技术支持，SunDrive团队在高效电池铜栅线制备方面提供了合作。
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关于Nature Energy
Nature Energy（译名《自然能源》）是国际顶级刊物Nature（译名《自然》）的重要子刊，主要发表能源领域中有重大突破性进展的高质量研究成果，其影响力和知名度在行业领域常年稳居第一，该刊已被国际重要权威数据库SCI收录，2022-2023年度影响因子为56.7，年发文量仅为100篇左右。
研究成果详述
对于硅异质结太阳能电池的量产，稀有金属“铟”的有限供应和银浆的高成本是其面临的关键问题之一，为了克服高效异质结电池中铟基透明电极的障碍，迈为研发团队首次在室温下通过溅射法成功制备了低成本且可量产的非掺杂氧化锡(SnOx)电极材料。SnOx薄膜具有优良的化学稳定性，能承受电镀过程中所涉及的所有酸碱溶液的腐蚀。通过将SnOx与IMO: H（氢化过渡金属掺杂氧化铟）进行1:1结构的叠加，迈为团队制备了双层薄膜，以改善导电薄膜特性和微晶硅掺杂层之间的接触电阻，提高填充因子(FF)和电池的关键性能。
为减少电池制程中另一项贵金属——“银”的耗量，团队在电池金属化环节采用了铜电镀工艺，通过提升电极高宽比提高电池转换效率，同时省去了昂贵的银浆成本。
最终，以低铟TCO结合镀铜电极，迈为团队获得了25.94%的ISFH认证效率(总面积为274.4cm2)。此研究成果可推广至其他微量元素掺杂的氧化锡旋转靶材，采用迈为制造的磁控溅射系统可实现大面积量产应用。此外，公司也正在进行铜电镀整线装备的研制，包括核心环节的PVD镀种子层设备、图形化设备、电镀设备等。
作为行业领先的太阳能电池设备制造商，迈为股份高度重视技术研发。一千多人的资深研发团队和逐年递增的研发投入为公司进行技术革新提供了充沛的动力。公司在异质结技术领域取得了一次次的重大突破，包括首创研发双面微晶异质结高效电池技术及其整线制造设备，推动了异质结电池效率的大幅提升；成功开发无主栅异质结电池技术及组件串焊设备，推动异质结产品银耗及成本大幅降低等。凭借业内领先的研发能力和创新成果，公司于去年年底获得了“国家企业技术中心”认定。
此次，迈为股份创新成果的发布，为异质结电池制造企业提供了切实可行的降本增效方案，将有效推动异质结技术的规模化应用，促进光伏清洁能源的长远发展。
期刊原文如下：
