SE选择性发射极晶体硅太阳能电池
选择性发射极太阳电池研究进展
覆盖 的区 域 ， 是 接受 光 照 的区域 形成 浅 结轻 掺 杂（ 图 １。 样 的结 构 在 也就 如 ） 这 光照 区域 减小 了表 面复 合速 率 ， 高 了短路 电流 Ｉ， 高 了开 路 电压 Ｖ 提 又提 ， 同时 在 电极 区 域减 小 了 串联 电 阻 Ｒｔ ａ 。目前 的 ｓ 电池 一般 是 在 正 电极 下方 Ｅ 区域 的方 块 电阻在 １－２ｏ ｍ／ｑ．而 非 电极覆 盖 区域 的 方块 电阻 为 ７－ ０ ０ｈ ｓ ， ０
提 出 了今后 的研 究发 展方 向 。 ［ 关键 词］ 择性 发射 极 太 阳能 电池 选 中图分 类号 ： ５ １２ ０ １ ． 文献标 识码 ： Ａ
文 章编 号 ：０ ９ １Ｘ（０２０ — ０４ Ｏ １０－９４ ２ １）１ ０ １～ ｌ
前 言 随着技术 的进 步 ， 太 阳能结 构不断 的改进 ， 晶硅 选择性 发射极 就 是其 中一 种 。 择性 发 射极 太 阳 能 电池（ ｌ ｔ ｅ ｅ ｔ ｒｓｌｒｃＨ的研 究 始于 上 世 选 ｓ ｅ ｉ ｍｉｅ ｏａ ｅ ） ｅ ｃｖ ｔ 纪 的八 十年代 。 一个 选择 性太 阳 电池 的转换 效率就 达到 了 １．％， 第 ８５ 短路 电流 密度 ３ｍＡ ｃ ， 路 电压６ ８ ８ ／ ｍ２ 开 ２ｍＶ， 充 因子７ ．％ 即使 到 了今天 ， 个性 填 ７５ ｔ 。 这 能相 对于 工业化 生产 的单 晶硅 电池 也是非 常高 的， 以选 择性 发射极（Ｅ太 阳 所 ｓ） 电池体 现 了很强 的优越 性 。 １ｓ Ｅ太 阳 电池 的结 构 ｓ 电池 的结 构就是 在 电极覆 盖 的区域 下方形 成深 结 重掺杂 ； 没有 电极 Ｅ 在
高效晶体硅太阳能电池介绍
高效晶体硅太阳能电池介绍高效晶体硅太阳能电池是目前市场上最为常见和广泛应用的一种太阳能电池。
它的高效性和可靠性使其成为太阳能发电领域的主要选择。
本文将介绍高效晶体硅太阳能电池的原理、制造过程、优点和应用领域，并探讨其未来的发展趋势。
高效晶体硅太阳能电池是由单晶硅或多晶硅制成的。
其原理基于光伏效应，即将太阳能转化为电能。
当光线照射到太阳能电池板上时，光子与半导体材料中的电子发生相互作用，激发电子跃迁到导带。
通过电子与空穴的复合，电荷被释放出来，形成电流，最终产生电能。
制造高效晶体硅太阳能电池的过程通常由几个关键步骤组成。
首先，需要从硅矿石提取原始硅材料，并通过化学方法将其转化为硅粉。
然后，硅粉与其他材料混合均匀，形成硅溶胶。
接下来，将硅溶胶涂覆在导电玻璃或衬底上，并将其烘干，形成硅膜。
最后，通过加热和连续处理，将硅膜转化为晶体硅太阳能电池。
高效晶体硅太阳能电池具有许多优点。
首先，它们具有较高的转换效率，通常在15％至25％之间。
这意味着电池可以将大部分太阳能转化为电能，提高能源利用效率。
其次，晶体硅太阳能电池寿命长，可持续使用25年以上。
此外，它们对光强的响应较好，即在弱光条件下仍能产生较高的电能输出。
最后，高效晶体硅太阳能电池的制造工艺相对成熟和稳定，成本相对较低。
高效晶体硅太阳能电池在各个领域都有广泛的应用。
在家庭屋顶和建筑物上安装太阳能电池板，可以将太阳能转化为电能，用于供电、照明和暖气等。
此外，高效晶体硅太阳能电池也广泛应用于太阳能电池板、太阳能电池组件、充电设备和太阳能灯等产品。
随着对可再生能源和环境保护的关注度不断增加，高效晶体硅太阳能电池的未来发展前景十分广阔。
为了提高其转换效率，研究人员正在不断改进太阳能电池设计和材料。
例如，人们正在研究如何改进波长选择器，以优化太阳能电池对不同波长的光线的吸收和利用效率。
此外，研究人员还在探索新型材料，如钙钛矿材料，以提高太阳能电池的效率和稳定性。
激光掺杂选择性发射极技术在PERC 单晶硅太阳电池中的应用
摘 要：以激光掺杂选择性发射极 (LDSE) 技术在 PERC 单晶硅太阳电池中的应用为研究对象，使用太阳电池
单二极管模型模拟了反向饱和电流密度与开路电压、比接触电阻与填充因子之间的关系；测试了不同激光功
率和激光划线速度对扩散后方块电阻变化值的影响，并通过扫描电镜 (SEM) 对硅片表面形貌和电化学电容 -
次掺杂，从而形成选择性发射极结构；且硅片无 需经过多次高温扩散和掩膜工艺就可以形成选择 性发射极结构，因此，激光掺杂可有效降低太阳 电池制造成本，并减少高温过程带来的硅片少子 寿命的衰减。激光工艺与现有的电池产线兼容性 较好，正逐渐成为 PERC 太阳电池产线的标配。
本文通过激光掺杂选择性发射极 (LDSE) 技术在 PERC 单晶硅太阳电池的应用，研究了不同激光功率 和激光划线速度对扩散后方块电阻的变化值的影响； 通过扫描电镜 (SEM) 观察了激光掺杂前、后硅片的 表面形貌，并利用电化学电容 - 电压 (ECV) 法表征 了激光掺杂前、后的杂质浓度曲线；对金属化图形 与方块电阻进行匹配优化，应用 LDSE 制备了平均 转换效率达到 21.92% 的 PERC 单晶硅太阳电池。
技术应用
示，其中，JL 为光生载流子。假设太阳电池的理 想因子 n=1、短路电流密度 Jsc=40 mA/cm2、比 接触电阻 Rs=0.62 Ω•cm2，Rs 每降低 0.1 Ω•cm2， 填充因子 FF 随之增加约 0.5%，具体如图 1c 所
示。 图 1d 显 示 了 随 着 反 向 饱 和 电 流 密 度 J0 的 降低，开路电压 Voc 不断升高；J0 每降低约 0.03 fA/cm2，Voc 提高约 4 mV。
关键词：选择性发射极；转换效率；PERC；激光掺杂；单晶硅
太阳能晶硅电池选择性发射极激光掺杂关键技术研究可行性
太阳能晶硅电池选择性发射极激光掺杂关键技术研究的可行性报告一、立项的背景和意义1、提高转换效率、降低制造成本一直是国内外晶体硅太阳能电池研究与开发的首要目标。
世界常规能源供应短缺危机日益严重，仅以石油为例，至2009年底全球已证实的储量可供开采时间仅为45.7年。
同时，化石能源的大量开发利用已成为造成自然环境污染和人类生存环境恶化的主要原因之一。
在日本核事故之后，美、德、英、俄等国纷纷关闭本国老旧核电站，调整核电发展政策。
寻找新兴能源、发展社会经济已成为世界热点问题。
在各种新能源中，太阳能光伏发电具有无污染、可持续、总量大、分布广、利用形式多样等优点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。
在我国能源中长期发展战略和规划中明确提出，到 2020 年可再生能源在能源构成的比例中要达到 10％左右。
专家预测，在以后的50 年里，可再生能源在整个能源构成中会占到 50％，其中太阳能将会占到 14%以上。
晶硅电池具有转换效率高、性能稳定、生产工艺成熟，成本合理等特点，是所有太阳能电池种类中的最重要成员，一直占据了光伏市场85%以上的份额，预计在今后较长时间内依然占主导地位。
目前，在大规模的产业应用中，常规(标准丝网印刷)单晶硅电池的效率为17～18.4％，多晶硅电池的效率为15.5～17％，这一电池转换效率与理论转换效率相差很远。
此外，由于受欧债危机和美国双反政策的影响，以及产能过剩引发行业的无序竞争，导致太阳能电池片和电池组件的急剧下降，企业利润空间严重压缩。
提高转换效率、降低制造成本一直是国内外晶体硅太阳能电池研究与开发的紧迫任务。
2、激光技术在晶硅太阳能电池技术中的应用前景广阔在寻找新技术的探索中，激光技术很早就进入科研人员的视线，自上世纪六十年代激光器诞生之后，由于其自身具有单色性好、相干性好，方向性好和亮度高等特点，激光的应用层出不穷，成为新科技革命象征性的工具，极大地推动了科学研究和工业制造技术的发展。
太阳能电池金属化浆料区别与改进路线
太阳能电池金属化浆料区别与改进路线摘要：光伏产业一直以来都是以效率和成本为驱动引导的。
从技术角度来看看，新电池技术领域，特别是当前的热门趋势N-TOPCon，异质结，以及基于这些基础上的先进电池技术，如全背接触和钙钛矿叠层太阳能电池。
无论哪种结构电池，其浆料是关键材料，直接关系着太阳能电池的光电转换效率。
金属化浆料对电池制备有着不同的影响，本文主要从以下几方面进行阐述。
关键词：光电转换效率；接触电阻；导电膜介质层1.引言尽管光伏电池技术路线不断迭代，效率不断提升，但基于晶硅电池的基本原理和核心工序并未改变。
即清洗制绒、扩散制绒、钝化镀膜、金属化四大步骤。
扩散是主要的掺杂手段，并由此衍生出磷扩与硼扩。
由于发射极与非发射极区对掺杂浓度的要求不同，衍生出SE（选择性发射极）技术。
钝化则是有效应对载流子复合的关键，PERC电池AL2O3发挥关键作用，TOPCOn电池中氧化硅（隧穿氧化层）＋多晶硅是钝化质量的关键。
金属化对应各类电池进步，主要是工艺与材料的耦合。
目前电镀铜、银包铜可能会成为主流过度路线。
本文重点从金属化浆料的特性出发，从高温浆料、低温浆料、银粉银浆国产化、接触及非接触式几个方向进行阐述。
1.光伏银浆定义及分类光伏银浆是光伏电池的重要原材料之一，属于电子浆料的一种，主要通过丝网印刷技术制成栅线，作为光伏电池的电极。
根据光伏银浆位置的不同可以将其分为正面银浆及背面银浆其中，背面银浆能够实现国产化而正面银浆尚未完全实现研磨是制备光伏银浆过程中的核心工艺，决定最终产品质量好坏，光伏银浆属于电子浆料的一种，电子浆料产品是冶金、化工、电子技术的集合，应用范围较广，是电子信息产业的基础材料。
光伏浆料主要分为光伏银浆与铝浆，是影响光伏转换效率的重要材料之一。
光伏浆料主要作为电极，起到将阳光照射时产生的正负电荷输出于外端负荷，从而实现光电转换，产生电流的作用。
电子浆料主要成分为导电相、玻璃粉体，有机载体以及添加剂。
PERCSE单晶电池工艺-培训资料
特殊环境应用
PERCSE单晶电池适用于 沙漠、高原、海洋等特殊 环境，为偏远地区提供电 力。
02
PERCSE单晶电池工艺流 程
硅片准备
硅片切割
使用金刚石线切割机将多晶硅锭切成薄片硅片，确保表面平整、 无损伤。
清洗与分选
清洗硅片表面杂质，并根据尺寸和厚度进行分选，确保硅片质量 一致性。
损伤检查
通过显微镜观察硅片表面是否存在微裂纹、划痕等损伤，确保硅 片质量。
使用激光刻蚀机在硅片表面进行开槽，以去除电池边 缘的减反射膜，降低光反射损失。
激光参数
调整激光刻蚀参数，如激光功率、扫描速度、重复频 率等，确保开槽效果良好且不损伤硅片表面。
开槽效果检测
通过显微镜观察开槽效果，确保去除减反射膜且表面 无损伤。
铝背场制备
铝浆准备
选用高纯度铝粉制备铝浆，确保铝背场的导电性 能。
04
PERCSE单晶电池工艺常 见问题及解决方案
PECVD镀膜问题及解决方案
PECVD镀膜问题
PECVD镀膜过程中可能出现膜层不 均匀、裂纹、脱落等问题。
解决方案
优化PECVD镀膜工艺参数，如反应气 体流量、压力、温度等，控制好基底 温度和清洁度，加强基底预处理和后 处理。
激光开槽问题及解决方案
谢谢观看
丝网印刷问题及解决方案
丝网印刷问题
丝网印刷过程中可能出现印刷线条不清 晰、断线、溢墨等问题。
VS
解决方案
优化丝网印刷工艺参数，如丝网目数、印 刷压力、速度和墨量等，选用质量好的油 墨和丝网，加强印刷后检查和清洗。
05
PERCSE单晶电池工艺发 展趋势与展望
PERCSE单晶电池工艺的技术创新
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高效晶体硅太阳能电池结构分析
高效晶体硅太阳能电池结构分析晶体硅太阳能电池占据了光伏市场的主要份额，在产业化的道路上一直追求高效低成本。
晶体硅太阳能电池的性能与其结构息息相关，文章介绍了几种高效晶体硅太阳能电池的结构，分析了其结构特征和性能参数。
标签：晶体硅太阳能电池；高效；电池结构晶体硅太阳能电池要获得大面积推广，关键在于如何降低成本和提高转换效率。
降低成本主要是降低原材料成本特别是硅片成本。
设计高效的太阳能电池结构，不仅能提升太阳能电池的转换效率，也在一定程度上能降低成本。
文章对几种高效晶体硅太阳能电池逐一作介绍。
1 PESC太阳能电池钝化发射极太阳能电池（Passivated-Emitter Solar Cell，PESC）是第一个转换效率超过20%的晶体硅太阳能电池[1]。
PESC太阳能电池效率的提升得益于微型槽技术，也就是选择性刻蚀暴露晶面的表面纹理技术。
微型槽能够减少光线在电池表面的反射；垂直光线首先到达微型槽表面，经表面折射后以41°角进入硅片内部，使光生载流子更接近太阳能电池的发射结，因而提高了光生载流子的收集效率，还使得发射极横向电阻降低了3倍，降低发射结电阻可提高电池的填充因子。
PESC太阳能电池的主要特征是表面氧化层钝化技术。
经磷扩散制得发射结后，在太阳能电池背面沉积上一层铝并使Al和硅形成合金制得Al背场，Al背场既可以起到吸杂的作用，又在电池背面建立起一个电场，阻止载流子向背面迁移，降低了背表面的复合。
接着采用氧化工艺在表面生长一层二氧化硅，正面氧化层可大大降低载流子的表面复合速率，因此提高了太阳能电池的开路电压。
PESC太阳能电池的金属电极先由剥离方法形成Ti-Pd接触，然后电镀Ag构成。
这种接触有大的高宽比和小的接触面积，镀Ag也提高了电极的导电能力，因此PESC太阳能电池的填充因子可以做到大于83%，转换效率也达到了20.8%（AM1.5）。
2 PERL太阳能电池钝化发射极、背面局部扩散（Passivated-Emitter and Rear-Locally diffused，PERL）太阳能电池是转换效率的保持者，其转换效率高达25%[3]。
晶体硅太阳能电池资料
晶体硅太阳能电池专业班级：机械设计制造及其自动化13秋*名：***学号： *************报告时间： 2015年12月晶体硅太阳能电池摘要：人类面临着有限常规能源和环境破坏严重的双重压力，能源己经成为越来越值得关注的社会与环境问题。
人们开始急切地寻找其他的能源物质，而光能、风能、海洋能以及生物质能这些可再生能源无疑越来越受到人们的关注。
光伏技术也便随之形成并快速地发展了起来，因此近年来，光伏市场也得到了快速发展并取得可喜的成就。
本文主要就晶体硅太阳能电池发电原理及关键材料进行介绍，并对晶体硅太阳能电池及其关键材料的市场发展方向进行了展望。
关键词：太阳能电池；工作原理；晶体硅；特点；发展趋势前言“开发太阳能，造福全人类”人类这一美好的愿景随着硅材料技术、半导体工业装备制造技术以及光伏电池关键制造工艺技术的不断获得突破而离我们的现实生活越来越近！近20年来，光伏科学家与光伏电池制造工艺技术人员的研究成果已经使太阳能光伏发电成本从最初的几美元/KWh减少到低于20美分/KWh。
而这一趋势通过研发更新的工艺技术、开发更先进的配套装备、更廉价的光伏电子材料以及新型高效太阳能电池结构，太阳能光伏（PV）发电成本将会进一步降低，到本世纪中叶将降至4美分/KWh，优于传统的发电费用。
大面积、薄片化、高效率以及高自动化集约生产将是光伏硅电池工业的发展趋势。
通过降低峰瓦电池的硅材料成本，通过提升光电转换效率与延长其使用寿命来降低单位电池的发电成本，通过集约化生产节约人力资源降低单位电池制造成本，通过合理的机制建立优秀的技术团队、避免人才的不合理流动、充分保证技术上的持续创新是未来光伏企业发展的核心竞争力所在！一、晶体硅太阳能电池工作原理太阳能电池是一种把光能转换成电能的能量转换器，太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。
在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目相等。
如果在硅晶体中掺入能够俘获电子的硼、铝、镓或铟等杂质元素，就构成了P型半导体，如果在硅晶体中掺入能够释放电子的磷、砷或锑等杂质元素，就构成了N型半导体。
SE电池
SE电池简介 SE电池简介
SE电池全称为选择性发射极太阳能电池（ SE电池全称为选择性发射极太阳olar Cells），即 电池全称为选择性发射极太阳能电池 ） 在金属栅线（电极）与硅片接触部位进行重掺杂，在电极之间位置进行轻掺杂。 在金属栅线（电极）与硅片接触部位进行重掺杂，在电极之间位置进行轻掺杂。
SE电池电性能 SE电池电性能
SE电池电性能 SE电池电性能
Selective Emitter Solar Cells
太阳电池制作中的矛盾
扩散工序中一方面要降低表面浓度，减少死层， 扩散工序中一方面要降低表面浓度，减少死层，提高少 子寿命，提高对紫光区的响应（晶格失配造成复合中心）。 子寿命，提高对紫光区的响应（晶格失配造成复合中心）。 另一方面要增高PN结处的浓度，以增强内建电场，提高Uoc PN结处的浓度 Uoc； 另一方面要增高PN结处的浓度，以增强内建电场，提高Uoc； 增加N区浓度，以致与银电极形成良好的欧姆接触 欧姆接触（ 增加N区浓度，以致与银电极形成良好的欧姆接触（肖特基 势垒） 减小Rs 提高FF Rs， FF。 势垒），减小Rs，提高FF。
Emitter结构 Selective Emitter结构
选择性发射极结构有两个特征：1) 在电极栅线下及其附近形成高掺杂深扩散区； 选择性发射极结构有两个特征： 在电极栅线下及其附近形成高掺杂深扩散区； 在其他区域(活性区) 形成低掺杂浅扩散区, 2) 在其他区域(活性区) 形成低掺杂浅扩散区,这样便在低掺杂区和高掺杂区交界处 获得的一个横向n+/n 高低结,并在电极栅线下获得一个n+ / p 结,而在非电极区形成 获得的一个横向n+/n 高低结,并在电极栅线下获得一个n+ 与常规太阳电池一样的p 所以与常规太阳电池相比, 与常规太阳电池一样的p-n 结。所以与常规太阳电池相比,选择性发射极太阳电池电 极栅线处多一个横向n+ 高低结和一个横向n+ 极栅线处多一个横向n+ / n 高低结和一个横向n+ / p 结。
晶体硅太阳能电池结构及原理 ppt课件
3.2.3 背面场
• 如果太阳电池的厚度超过100um，由于背表面的复合作用不明显，因 而没有必要利用BSF结构，但对于薄膜电池，BSF效果就非常明显了。
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3.3.4 紫电池
• 紫外光太阳能电池是为了防止太阳能电池的表面（受光面）由于载流 子的复合而使效率减的电池。 紫电池采用很浅的扩散结，避免 “死层”的形成
•
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3.1.2 结晶硅太阳能电池的结构
•
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3.1.2 结晶硅太阳能电池的结构
• 单晶硅太阳能电池在不同入射角与不同防反射材质条件下的光反射率：
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3.1.2 结晶硅太阳能电池的结构
• 上电极
上电极的作用是将移动至表面的电子/空穴取出，以形成外部电流， 提供给外部负载。由于电极与硅材料接触，为了降低串联电阻，电 极与硅材料必须是良好的欧姆接触，既是电压与电流的线性关系。
• 电极图形设计：设计原则是使电池的输出最大。要兼顾两个方面： 使电池的串联电阻尽可能小，电池的光照作用面积尽可能大。
3.1.2 结晶硅太阳能电池的结构
1. 电极材料的选择 (1) 能与 硅形成牢固的接触; (2) 这种接触应是欧姆接触，接触电阻小； (3) 有优良的导电性； (4) 纯度适当； (5) 化学稳定性好； (6) 容易被钨、钽、钼制成的电阻加热器蒸发； (7) 容易焊接，一般都要求能被锡焊； (8) 价格较低。
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3.3.4 紫电池
• 紫外光电池的浅结也会带来两个新问题： 采用浅结会提高表面薄层扩散电阻R，必然使电池的串联电阻Rs增大，
加大功率损失。所以用“密栅”措施进行补救。 应选择合适的减反膜与浅结密栅结构相配合，才能有效地提高短波光
谱响应。例如：用SiO2膜作减反膜，则它对0.4μm以下波长的光有较 大的吸收，而使总的短波光谱响应的提高仍然受到影响。若改用Ta2O5 膜或用ZnS/MgF双层减反膜，都可以得到较好的结果 • 因而与常规电池相比，紫外光太阳能电池具有浅结、密栅及“死层” 薄的特征（如前图(b)所示），这种电池对短波长的光有特别高的灵敏 度。
Selective Emitter太阳能电池技术之发展现况
S e l e c t i v e E m i t t e r太阳能电池技术之发展现况工研院I E K I T I S计划王孟杰产业分析师S e l e c t i v e E m i t t e r（选择性射极）技术为一种发展已久的高效率太阳能电池技术，由于过去传统的硅晶太阳能电池都经过高浓度的磷扩散掺杂，导致光线被吸收后并无有效产生电，反而是以热能形式消散掉，因此其运作原理为降低吸光面的磷掺杂程度，而加重在金属电极下方之浓度，来达到电子传递低阻抗的效果，藉以提高0.6~1%的转换效率，其中尤其对波长不到400n m的光波有更敏锐的光电效果。
目前已开发之制程已可使电池达到16~18%之转换效率。
此制程由澳洲新南韦尔斯大学（U N S W）开发已久，但迟迟未能有大量量产之实绩，最主要原因在于制程过于繁复，尤其是为了要在电极下方加重掺杂浓度，对于电极形成的精确度要更甚于过去的传统电池，造成设备成本的大幅提高约20~25%，以C e n t r o t h e r m为例，该公司所推出60M W之T u r n k e y价格高达27.8~29.2百万美元（约9.1~9.6亿台币），因此到目前为止，除了中国大陆的南京中电光伏曾提出使用该技术量产，以及益通也曾表示要使用该技术外，并没有许多厂商实际投入。
然而，在金融海啸的冲击下，由于硅薄膜的市况不良，市面上对硅晶产品的信赖度再度升高，也使众多设备厂再度重视高效率硅晶技术。
从外观来看，S e l e c t i v e E m i t t e r与传统硅晶差距不大，可以与下游模块厂制程衔接，因此也成为设备大厂第一个量产化的标的。
观察全球三大硅晶电池设备厂：C e n t r o t h e r m，R o t h & R a u与S c h m i d，在各自技术不断改良下，也陆续推出S e l e c t i v e E m i t t e r产线，但作法有相当大的差别（见表一）。
高效太阳能电池研发情况
高效 太 阳能 电 池研 发 情 况
高效工艺是在现有太阳能电池技术的基础上进行改进, 开发象征自己品牌的高效电池。 1 . Su np ow er 电池: 由 Su np ow er 公司开发的高效电池, 特点是正面无栅状 电极, 背面采用指交叉金属化, 工艺比较复杂, 对硅片的质量有很高要求, 量产 效率可达 19%～ 20% 。 2 . H IT ( 非晶硅锗混合型异质结) 电池: 由日本三洋公司研发, 以高质量超薄 非晶硅层包裹在单晶硅外表面来降低表面复合而形成的异质结电池, 研发阶段 效率高达 22% , 量产之后估计和Sunpow er 电池相当。三洋公司力图在2010 年以 H IT 的大规模生产来达到光伏行业的世界领先水平。 3 . 激光刻槽埋栅电池: 批量生产效率可接近 19% , 原本是马丁 格林试验 室的专利, 受制于湿法绒面技术而未能量产, 尚德公司最近取得突破性进展, 正 在积极向生产线推广。 4 . “SE ” 电池:“SE ” 代表选择发射极, 是基于选择性扩散技术的一种现有电 池改进型, 这种办法也是实现高效电池的一项重要技术措施。南京中电采用丝 网印刷技术实现了选择性扩散, 单晶电池平均效率达到 1715%～ 18% , 且对硅 片质量的依赖性较小。据称 2008 年 12 月 18 日, 中电的 4 条高效 SE 电池生产线 已正式开始生产。 5 . I M EC 及 ECN 技术: 是欧洲 I M EC 和ECN 太阳能电池研究机构研发的高效 电池技术。他们采用钝化效果更好的介质膜取代铝背场技术, 用激光开孔技术实现 背面点接触金属化, 多晶电池的效率超过 17% , 不过该技术尚处于研发阶段。 6 . 高效低成本多晶硅电池: 据报道, 麻省理工学院 (M IT ) 科学家研制出的 大约 2 厘米宽的小型多晶硅太阳能电池, 其光电转换效率比普通多晶硅电池提 高了 27% 。
SE电池概述
SE电池概述所谓选择性发射极（SE—seletive emitter）晶体硅电池，即在金属栅线（电极）与硅片接触部位进行重掺杂，在电极之间位置进行轻掺杂。
这样的结构可以降低扩散层复合，由此可以提高光线的短波效应，同时减少前金属电极与硅的接触电阻，使得短路电流、开路电压和填充因子都得到较好的改善，从而提高转换效率。
一、SE电池主要工艺流程（两次扩散工艺）清洗制绒→氧化→腐蚀性浆料印刷→清洗→第一次扩散→去PSG →第二次扩散→刻蚀→去PSG→PECVD→丝网印刷→烧结→测试→分选包装二、SE电池各工序工艺主要控制点1、制绒工艺制绒工序与正常生产多晶156片子工艺相同。
2、氧化工艺从制绒吹干后进入扩散间，用CT扩散炉进行氧化。
做氧化工艺之前，要进行清洗石英管、拉恒温、并运行饱和清洗工艺。
氧化采用单面插片双面氧化的方式，一根炉管一次生产200片。
3、腐蚀性浆料印刷工艺将氧化后的片子，用载片盒拿到BACCINI印刷机进行腐蚀性浆料印刷，印刷方式与正常的BACCINI印刷第三道正电极（正银）印刷类似，但浆料采用粉红腐蚀性浆料。
相应印刷情况如下：（1）浆料一种命名为：isishape SolarEtch BRS Type20 的腐蚀性浆料（2）网版网版厂家：村上精密制版（昆山），张力28±2N，纱厚60±2μm，膜厚25±1μm。
（3）印刷条件印刷条件与正常的BACCINI印刷参数类似。
丝网间距1.1mm，印刷速度100/300mm/s，印刷压力59/5N，刮胶硬度65。
（4）印刷湿重腐蚀性浆料湿重控制在0.4-0.7g。
4、清洗工艺腐蚀性浆料印刷完毕之后，在小型超声波清洗机机中，用纯水常温超声一分钟，再用纯水漂洗，并根据清洗情况及时换液。
之后放到纯水中，用小推车推至制绒车间，用超声清洗槽，常温纯水超声清洗6min。
再进行盐酸清洗、鼓泡漂洗、喷淋450s（清洗严禁进HF槽）。
然后进行甩干，甩干与正常工艺相同。
“SE+PERC”单晶硅太阳电池发射极方阻均匀性提升工艺的研究
太 阳 能第10期 总第354期2023年10月No.10 Total No.354Oct., 2023SOLAR ENERGY0 引言近年来，选择性发射极(SE)技术与钝化发射极背接触(PERC)技术相结合形成的“SE+PERC”晶体硅太阳电池取代了采用传统铝背场(Al-BSF)的晶体硅太阳电池，成为晶体硅太阳电池的主流产品[1-3]。
行业内“SE+PERC”单晶硅太阳电池的大致制备流程为：清洗制绒→扩散→激光掺杂→去磷硅玻璃(PSG)→碱刻蚀→背钝化→镀正面减反射膜→丝网印刷→烧结等[4]。
其中，扩散工序作为最关键的步骤之一，主要是为了制备p-n结，该工序一般以液态三氯氧磷(POCl3)作为磷源，利用氮气(N2)通过源瓶内的磷源(鼓泡)来将杂质源蒸汽带入高温扩散炉中，经高温热分解与硅片表面发生反应，还原出杂质原子，并向硅片内扩散[5-6]，形成发射极，而发射极的片内方阻均匀性(下文简称为“方阻均匀性”)会直接影响其与后续工艺的匹配度，进而影响“SE+PERC”单晶硅太阳电池的电性能，尤其是对于采用高方阻扩散工艺的太阳电池而言，该影响将更为严重[7-8]。
目前，扩散工序采用的设备有管式扩散炉和链式扩散炉两种，管式扩散炉凭借炉内清洁度高、形成的发射极质量高等优势成为工业化制备p-n结的主要设备[9]。
影响管式扩散炉形成的发射极方阻均匀性的因素主要包括设备和工艺两方面[7]。
设备方面主要包括炉门密封性、恒温区温控设备的稳定性、均流板的设计、废气排放位置、源瓶温度稳定性等因素，工艺方面主要包括工艺气体流量、表面氧化层、温度、炉内压强、气氛场均匀性、区间温度和绒面质量等。
上述因素之间相互影响，导致生产中工艺的优化相对困难，尤其是气氛场因素最难控制，是该研究领域的难点[10]。
谢卿等[11]、倪玉凤等[12]研究发现：工艺气体流量和炉内压强是影响气氛场均匀性的主要因素。
为了增强管式扩散炉气氛场均匀性，从而改善硅片发射极方阻均匀性，本文通过研究DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20220822.01 文章编号：1003-0417(2023)10-45-10“SE+PERC”单晶硅太阳电池发射极方阻均匀性提升工艺的研究高荣刚，王丽婷*，周啸颖，王守志，韩林芝，张 书(中节能太阳能科技(镇江)有限公司，镇江212132)摘 要：针对“SE+PERC”单晶硅太阳电池制备过程中，管式扩散炉扩散后硅片发射极方阻均匀性差的问题，在扩散工艺的“预沉积”步骤设计小氮气(N2)流量、氧气(O2)流量、炉内压强参数变化实验，研究小N2流量、O2流量和炉内压强变化对发射极方阻、方阻均匀性及太阳电池电性能的影响。
SE电池概述
SE电池概述所谓选择性发射极（SE—seletive emitter）晶体硅电池，即在金属栅线（电极）与硅片接触部位进行重掺杂，在电极之间位置进行轻掺杂。
这样的结构可以降低扩散层复合，由此可以提高光线的短波效应，同时减少前金属电极与硅的接触电阻，使得短路电流、开路电压和填充因子都得到较好的改善，从而提高转换效率。
一、SE电池主要工艺流程（两次扩散工艺）清洗制绒→氧化→腐蚀性浆料印刷→清洗→第一次扩散→去PSG →第二次扩散→刻蚀→去PSG→PECVD→丝网印刷→烧结→测试→分选包装二、SE电池各工序工艺主要控制点1、制绒工艺制绒工序与正常生产多晶156片子工艺相同。
2、氧化工艺从制绒吹干后进入扩散间，用CT扩散炉进行氧化。
做氧化工艺之前，要进行清洗石英管、拉恒温、并运行饱和清洗工艺。
氧化采用单面插片双面氧化的方式，一根炉管一次生产200片。
3、腐蚀性浆料印刷工艺将氧化后的片子，用载片盒拿到BACCINI印刷机进行腐蚀性浆料印刷，印刷方式与正常的BACCINI印刷第三道正电极（正银）印刷类似，但浆料采用粉红腐蚀性浆料。
相应印刷情况如下：（1）浆料一种命名为：isishape SolarEtch BRS Type20 的腐蚀性浆料（2）网版网版厂家：村上精密制版（昆山），张力28±2N，纱厚60±2μm，膜厚25±1μm。
（3）印刷条件印刷条件与正常的BACCINI印刷参数类似。
丝网间距1.1mm，印刷速度100/300mm/s，印刷压力59/5N，刮胶硬度65。
（4）印刷湿重腐蚀性浆料湿重控制在0.4-0.7g。
4、清洗工艺腐蚀性浆料印刷完毕之后，在小型超声波清洗机机中，用纯水常温超声一分钟，再用纯水漂洗，并根据清洗情况及时换液。
之后放到纯水中，用小推车推至制绒车间，用超声清洗槽，常温纯水超声清洗6min。
再进行盐酸清洗、鼓泡漂洗、喷淋450s（清洗严禁进HF槽）。
然后进行甩干，甩干与正常工艺相同。
太阳能电池的类型
太阳能电池的类型短路电流，开路电压，填充因子，转换效率η（单结太阳电池的转换效率理论极限是由半导体材料的禁带宽度决），串联电阻，并联电阻。
一、晶体Si太阳电池单晶硅太阳电池，首先使用籽晶在高温下制成圆柱形硅锭，然后切割成厚度为200um左右的薄片。
在p 型硅片表面扩散磷原子形成很薄的n型层，然后再表面镀上减反膜和收集电流用的电极，背面全部镀上电极就制成最基本的太阳电池构造。
在实用生产中能达到转换效率最高，耐久性，可靠性优秀，成本相对较高。
最一般的太阳电池结构。
2004年，德国Fraunhofer太阳能研究所采用钝化发射极与背电极结构，所制成的单晶Si太阳电池效率为21.6%。
美国Sun Power公司发展的高效背面点接触电池，其效率达到了23%。
多晶硅太阳电池，单晶硅太阳电池一直在光伏工业中占据着主导地位。
但是，单晶硅电池的制造成本相对较高。
多晶硅使用与使用籽晶拉的单晶不同，其晶体内部并不是一个完整的整体，而是由很多个晶向不同的单晶的晶粒连接在一起形成的一个很大的晶锭。
由于在晶界处得结合有一部分不完整，形成了晶体缺陷，直接影响太阳电池的转换效率，因此，多晶硅太阳电池必须使用氢钝化的方法的进行处理。
便面能看到复杂的纹理。
它是现在生产量最大的太阳电池。
从材料占有率来看，1996年，多晶硅材料占整个太阳电池材料市场的36%左右；到21世纪初，已占到50%以上，成为最主要的太阳电池用光伏材料。
21世纪初，铸造多晶硅太阳电池的效率则达到了20.3%；而实际生产中，铸造多晶硅太阳电池的效率也道道17.7%。
二、薄膜太阳电池HIT太阳电池，混合型硅太阳电池，与普通的单晶硅太阳电池相比最大的特点是，在高温环境下，电池性能下降率小。
CIGS薄膜太阳电池是由铜（Cu）、铟（In）、镓（Ga）和硒（Se）组成的化合物制成的太阳电池，最主要特征是光吸收系数很高，只用2—3um的厚度就能吸收几乎所有到达其表面的太阳光来发电。
光伏技术中se的原理与作用
光伏技术中se的原理与作用光伏技术中的SE原理与作用光伏技术是一种将太阳能转化为电能的技术，其中的SE（Surface Emitter）是光伏电池中重要的组成部分。
本文将详细介绍SE的原理与作用。
光伏电池是利用光电效应将光能转化为电能的装置。
而SE则是光伏电池中的一个关键结构，能够增强光电转化效率。
SE通常是通过选择性掺杂来实现的。
在光伏电池中，掺杂是指向硅晶体中引入一些杂质，以改变其导电性能。
掺杂可以分为N型掺杂和P型掺杂，分别为向晶体中引入负电荷和正电荷。
在光伏电池中，SE一般采用P型掺杂。
其原理是在P型硅晶体中通过掺杂使得表面形成一层高浓度的N型区域，从而形成PN结。
这样，当光线照射到PN结时，光子能量可以被吸收并激发电子从价带跃迁到导带，产生电流。
而SE的作用则是增加PN结的面积，提高光伏电池的光吸收能力。
具体来说，SE的作用有以下几个方面：1. 提高光吸收能力：通过增加PN结的面积，SE能够增加光伏电池对光线的吸收能力。
这是因为SE能够增加光线与PN结的接触面积，从而提高光子被吸收的概率。
2. 减少光反射：SE可以降低光线在光伏电池表面的反射，提高光的利用率。
当光线照射到光伏电池表面时，如果没有SE的存在，部分光线会被反射回去，无法被光伏电池吸收。
而有了SE之后，光线在PN结表面的反射会减少，使得更多的光线被吸收并转化为电能。
3. 减少电子与空穴的复合：在光伏电池中，电子和空穴的复合会导致能量损失。
而SE的存在可以减少电子和空穴的复合率，提高能量转化效率。
这是因为SE能够增加PN结的表面积，使得电子和空穴有更多的机会被分离，从而减少复合现象的发生。
SE在光伏技术中起着重要的作用。
通过增加PN结的面积，SE可以提高光伏电池对光的吸收能力，并减少光的反射和电子与空穴的复合，从而提高光伏电池的能量转化效率。
在未来的发展中，随着对光伏技术的深入研究，相信SE的性能会进一步优化，为光伏技术的应用带来更多的机遇和可能性。
激光在太阳能光伏电池上的应用
激光在太阳能光伏电池上的应用新型电池片时代来临，TOPCon、HJT、XBC等效率潜力更大的新型电池新技术纷纷涌现。
激光是光伏电池实现降本增效的有效技术，在刻蚀、开槽、掺杂、修复以及金属化等领域均体现出相较于传统技术的明显优势，激光技术在各类电池技术中都有广阔的发展空间。
一、激光技术的应用在光伏元件制造过程中，需要使用激光对硅片进行打薄、切割、塑形等工序。
激光可以将自身所蕴含的大量能量集中到横截面积很小的范围内释放，极大程度上提高了能量的利用效率，使其可以对较为坚硬的物质进行加工。
同时，激光的高能特性使之具有超高的温度，这可以在工作人员的精密控制下对硅片及附着物质进行灼烧，形成电池边缘掺杂或是对光伏元件表面进行镀膜，提高光伏电池的发电能力与太阳能利用能力，使用激光源作为主要光源，降低发电成本，从根本上提升光伏发电的效率。
激光技术在PERC电池端的应用主要包括激光掺杂（SE）、激光消融、激光划片等，激光消融和激光掺杂已经成为标配性技术。
此外，激光在光伏电池端还有部分小众型应用，如激光MWT打孔、LID/R修复等，具体来看：一是激光掺杂设备：SE为选择性发射极，在前道扩散工序产生的磷硅玻璃层的基础上，利用激光的可选择性加热特性，在电极栅线与硅片接触部位进行高浓度磷掺杂，形成n++重掺杂区。
激光掺杂可提高电极接触区域的掺杂浓度，降低接触电阻。
二是激光消融设备：利用激光对钝化膜精密刻蚀，实现微纳级高精度的局部接触。
该工艺为PERC技术增强钝化的核心工艺之一，同时要求激光加工具有精确的能量分布、作用时间控制以及脉冲稳定性。
PERC技术可使单晶电池光电的转换效率从20.3%提升至21.5%。
三是其他设备：①MWT打孔设备：应用金属穿孔卷绕技术进行激光打孔，将电池正面电极搜集的电流通过孔洞中的银浆引导背面，而消除正面电极的主栅线，从而减少正面栅线的遮光。
由于MWT电池较为小众，该设备仅在日托光伏等企业有少量应用。
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选择性发射极晶体硅太阳能电池1、概论·所谓选择性发射极（SE-selective emitter）晶体硅太阳能电池，即在金属栅线（电极）与硅片接触部位进行重掺杂，在电极之间位置进行轻掺杂。
这样的结构可降低扩散层复合，由此可提高光线的短波响应，同时减少前金属电极与硅的接触电阻，使得短路电流、开路电压和填充因子都得到较好的改善，从而提高转换效率。
·选择性发射极太阳能电池的概念由来已久。
早在1984年Schroder就全面综述了硅太阳能电池的接触电阻理论，分析了不同金属功函数和硅表面掺杂浓度对接触电阻的影响。
·近几年，这种选择性发射极结构得到极大关注，并运用在高效晶体硅太阳能电池的研究中，例如新南威尔士大学研发的效率高达24.7%的PERL电池中，就采用了选择性发射极结构。
·SE电池一直没有大规模产业化的原因，主要是工艺比较复杂，生产成本高。
·近来随着激光、精准印刷等技术的日益成熟，一些具有产业化前景的SE新工艺开始兴起，例如无锡尚德研发的Pluto电池，平均效率已达18.5% 。
·国外先进的太阳能电池设备商，如Centrotherm、Schmidt、Roth&Rau等也开发出制造SE电池的turnkey生产线，所承诺的单晶硅电池效率在18%以上。
·在此，介绍SE的结构和优点，并结合这些turnkey生产线工艺，重点分析几种SE一次扩散法的优缺点并对未来进行展望。
2、选择性发射极太阳能电池的结构和优点传统结构电池SE结构电池传统结构电池盒选择性发射极电池的结构·在太阳能电池的众多参数中，发射极（dopant profile）是最能影响转换效率的参数之一。
·适当提高方块电阻可提高开路电压和短路电流，但是在丝网印刷方式下，Ag电极与低表面掺杂浓度发射极的接触电阻较大，最终会由于填充因子的下降从而引起转换效率降低。
·为了同事兼顾开路电压、短路电流和填充因子的需要，选择性发射极电池是比较理想的选择，即在电极接触部位进行重掺杂，在电极之间位置进行轻掺杂。
·传统结构的太阳能电池n+扩散层一般在40-50Ω/sqr，而SE结构的太阳电池的浅扩散方阻一般在80-100Ω/sqr，在电极下的重掺方阻则低于40Ω/sqr。
·这样的结构有以下三个优点：(1)降低串联电阻，提高填充因子·太阳电池的串联电阻由栅线体电阻、前栅与硅表面的接触电阻、扩散层薄层电阻、硅片体电阻、背电极接触电阻和背场体电阻组成。
·其中，在丝网印刷工艺下，前栅接触电阻、体电阻和扩散层薄层电阻对串联电阻贡献最大。
·根据金属-半导体接触电阻理论，接触电阻与金属势垒（barrier height）和表面掺杂浓度（Nd）有关，势垒越低，掺杂浓度越高，接触电阻越小。
（2）减少载流子Auger复合，提高表面钝化效果·当杂质浓度大于1017cm-3时，Auger复合是半导体中主要的复合机制，而Auger复合速率与杂质浓度的平方成反比关系，所以SE的浅扩散可以有效减少载流子在扩散层横向流动时的Auger，提高载流子收集效率；·另外，低表面掺杂浓度意味着低表面态密度，这样也可提高钝化效果。
(3)改善光线短波光谱响应，提高短路电流和开路电压·对于AM1.5G而言，约20%能量的入射光的吸收发生在扩散层内，所以浅扩散可以提高这些短波段太阳光的量子效率，提高短路电流；·同时，由于存在一个横向的(n++ - n+)高低结，和传统结构相比，还可提高开路电压。
3、一次扩散SE太阳电池制备方案·过去制备SE太阳电池常采用二次扩散的方法，重扩散和浅扩散分两次进行，工艺步骤比较复杂而且给硅片带来的热损伤较大，尤其对于多晶硅影响更严重。
·目前，多晶硅太阳电池占据市场份额越来越大，单步扩散法制备SE也应运而生，通过掩膜等工艺可在一次热扩散中形成SE结构，具体方案大概有以下六种：氧化层淹膜扩散—印刷法·此为Centrotherm的turnkey line制备方案。
·该方案要点是，在清洗制绒后通过热氧生长的方法在硅片表面形成一层较薄的氧化层，然后根据丝网印刷前电极的图案在氧化层上开槽，再用弱碱清洗激光损伤层。
·这样，在扩散时，没有开槽的区域由于氧化层的阻挡作用形成浅扩，开槽的区域形成重扩。
根据公开提供的数据，n++层宽度控制在250-300μm，栅线宽度80-100μm，效率可达18% 。
·该方案的优点是增加设备较少，步骤相对简单，要解决的主要问题是：·一、激光工艺的稳定性要保证，在几百μm宽的区域激光开槽所带来损伤层，需清洗干净。
可用其他开槽方式代替激光，如丝网印刷刻蚀膏，或材料打印机打印刻蚀液（氟化铵）等；·二、硅片需经历氧化和扩散两次高温过程，高温损伤比常规片要大，对硅片质量要求较高，普通多晶硅可能满足不了要求；·三、氧化层厚度和均匀性需要控制得较好，因为这直接影响到n+层的扩散质量；·四、需解决丝网印制的精确对位，对位越精确，n++层的宽度就可越窄，效率提高越多。
激光涂源掺杂—电镀法(尚德冥王星技术)·此为Roth&Rau的turnkey制备方案，该方案的要点是：·分别处理前后电极，浅扩散（100-120Ω/sqr）和镀膜后先丝网印刷铝背场并烧结，然后在前表面旋涂磷源（磷酸+酒精）·再用激光（532nm,绿光）按照栅线图案进行开槽并掺杂，形成方阻约20Ω/sqr的局域重掺区·最后利用光诱导电镀（LIP-light induced plating）在这些重掺区上电镀Ni/Cu/Ag金属层作为前电极·由于采取电镀的方式，栅线宽度可减少至约30μm，与硅片接触宽度约20μm，Pluto 电池的最高效率已超过19%，衰减后的平均效率可达18.5% 。
·该电池的优势在于非常小的有效遮挡面积（小于5%）和线间距（约1mm），在这样的线间距下，可扩散超过100Ω/sqr的浅结，这样既提高了V oc和lsc，又能保证FF不会下降得太多·另外从设备上而言，由于采取电镀制作栅线，无需高精度的丝网印刷机进行二次对位。
·需要解决的问题是：(1)激光掺杂工艺的控制，激光在Pluto中起到了关键作用，既要在SiNx上开槽又要形成重掺，并保证一定的表面掺杂浓度（较小的接触电阻），激光的波长、脉冲频率和功率都需仔细权衡，并且稳定控制才能达到生产需求；(2)金字塔绒面需控制得比较小而均匀；（3）如采用电镀Ni作为种子层，还要经过一道低温烧结工序，这一烧结工艺也需控制得很好。
因为根据Ni/Si合金相图，期间形成的欧姆接触的温度区间较小，稍有差池就会造成烧穿p-n结漏电（温度过高）或接触电阻过大(温度偏低)；(4)电镀Ag与焊接带之间的粘合力较小，做成组件后容易出现脱焊现象，目前还没有很好的解决方案，通过改进电镀电解液来改善电镀Ag表面形貌可能是其中一条途径。
印刷掺杂—电镀法·此方案是针对Pluto电池在激光和Ni/Si合金烧结工艺难于控制的不足，使用其他方法代替电镀Ni做LIP的种子层。
代替的方案有：（1）fineline priting印刷小于80μm的细栅。
但要提高电池效率，印刷浆料必须（a）在低表面浓度下也能保证低接触电阻，或者(b)本身含磷掺杂源并在烧结时能扩散入Si 形成重掺；（2）inkjet printing印刷约30-50μm的细栅。
同样，要形成SE结构，ink中也需含n++掺杂质；（3）其他印刷细栅的方法，如laser trasfer plating (LTP)等。
与激光相比，这些印刷工艺都较难做到1mm的栅线距离，所以浅扩层方阻不能高于100Ω/sqr，效率在18%-18.5%之间。
·同样，由于最后需采取LIP对栅线进行增厚，也需解决电镀Ag与焊接带之间粘合力较小的问题。
·另外，inkjet printing和LIP等这些新的印刷设备成本都较高，风险较大，对于产业也是一个必须考虑的问题。
激光PSG掺杂—印刷法·此方案为Manz正在研发的一条SE路线，其要点是：（1）使用扩散时生成的PSG代替磷酸作为laser doping的磷酸；(2) 采取丝网印刷制作电极，避免电镀工艺。
由于印刷工艺对线间距的限制，浅扩层方阻不能高于100Ω/sqr，所以效率也在18%-18.5%之间。
·该方案的优点是工艺步骤少，除激光外无需增加其他设备，但和方案二一样，需解决的主要问题是：（1）激光掺杂的工艺控制，为了同时达到减小接触电阻和避免漏电的目的，激光掺杂重掺区域对掺杂均匀性要求较高；（2）丝网印刷二次对位精度要求较高。
返刻法·此为Schmidt的turnkey line制备方案。
该方案要点是：（1）使用inkjet printing方法在重扩硅片（约40Ω/sqr）上打印与前栅线图案一样的有机材料掩膜(约300nm宽) 作为腐蚀阻挡层，在HF/HNO3腐蚀液中对掩膜外的重扩区域进行腐蚀形成浅结（约90Ω/sqr）；（2）掩膜制备和丝网印刷栅线之间具有二次定位系统，使栅线印刷在掩膜区域。
采用此工艺路线，电池效率可达到18.2%以上，如果使用丝网印刷小于80μm的栅线做种子层，再用LIP来增厚，效率可进一步提高到18.5%以上。
·此方案的优点是流水线作业，产量大，易于产业化；避免采用激光工艺，保证碎片率比较低。
需要考虑的问题是：(1)返刻腐蚀步骤比较难控制，要求方块电阻均匀性较好，有可能腐蚀过度造成横向扩散电阻增大，增大串联电阻；(2)Inkjet printing做掩膜成本较高，可考虑其他方法代替，如丝网印刷掩膜，材料打印机打印液态石蜡等。
(3)后期丝网印刷的二次对位精度要求较高。
印刷磷源单步扩散法烧结SP前背电极、背场镀SiNx膜·此工艺路线的要点是：丝网印刷磷源，通过高温加热进行扩散，在与栅线接触位置形成重掺，在其他位置形成轻掺。
在扩散均匀性控制较好的前提下，效率也可达18.5%以上。
·该方案的优点是工艺简单，不需要增加额外的设备；但一个难点是如何调整扩散工艺，使得在重掺源附着在硅片上扩散时，保证其周边区域的扩散均匀性，目前似乎还找不到一个很好的解决方案；·另外，丝网印刷磷源，需保证不能引入金属离子，给扩散带来污染；最后，丝网印刷二次对位精度也要求较高。
结论·尽管SE太阳电池在今天还没有大规模量产，但从这些新工艺、设备的发展速度看，一次扩散制备SE电池已经是一个不可逆转的趋势，在未来的2.3年内可能成为光伏市场的主流产品；·在这些制备方案中，寻找合适于大规模生产的掩膜制备工艺和掌握精准丝网印刷方法将起到重要作用。