几种商业化的高效晶体硅太阳能电池技术
新型太阳能光伏电池的制备与应用
新型太阳能光伏电池的制备与应用近年来，全球环保和可持续能源的需求不断提升，新型太阳能光伏电池作为一种新型绿色能源解决方案，受到了广泛关注。
它具有高效率、长寿命、环保清洁等特点，被广泛应用于工业生产、市政建设、居民家庭等各个领域。
本文将从制备技术和应用案例两个方面介绍新型太阳能光伏电池的相关知识。
一、新型太阳能光伏电池的制备技术新型太阳能光伏电池的制备技术主要包括晶体硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池等多种类型。
1、晶体硅太阳能电池晶体硅太阳能电池是当前应用最广泛的一种太阳能电池，主要制备技术包括单晶硅和多晶硅两种。
单晶硅太阳能电池因为材料纯度高、电子迁移速度快，所以效率较高，但制备工艺复杂、成本较高；多晶硅太阳能电池制备简单，成本低，适应范围广，但因为晶界和缺陷的存在导致效率较低。
2、非晶硅太阳能电池非晶硅太阳能电池是一种新型太阳能电池，制备非常简称，只需要将硅原料加热到高温后快速冷却得到一层非晶硅薄膜，再将薄膜制成太阳能电池即可。
然而，由于非晶硅材料的缺陷和密度较低，其效率相对比较低。
3、染料敏化太阳能电池染料敏化太阳能电池是一种新型太阳能电池，它主要基于良好的染料吸收可见光的性质，在光敏染料的作用下，太阳能在原材料半导体中产生电荷，从而将太阳能转化为电能。
该电池利用染料分子吸收光的特性，相互之间通过较短的范围的电荷传递提高光电转换效率。
但该电池的寿命、稳定性等还需要更进一步的研究和改进。
4、有机太阳能电池有机太阳能电池的材料成分主要是由高分子和小分子有机材料组成的活性层。
其制备技术简单，可直接喷涂、印刷在可塑性聚合物材料上制成柔性太阳能电池，具有良好的可撕裂、易加工等优势。
但该电池的效率相对较低，还需要更多的研究进行改进。
二、新型太阳能光伏电池的应用案例1、工业生产新型太阳能光伏电池作为一种绿色、清洁、可再生的能源来源，已经被广泛应用于包括工业生产在内的各个领域。
2024年晶硅太阳能电池市场分析现状
2024年晶硅太阳能电池市场分析现状1. 引言随着对可再生能源的日益重视，太阳能电池作为一种清洁能源转化技术，在能源领域中占据重要地位。
晶硅太阳能电池因其高效转换率、较长的使用寿命和成熟的生产工艺而成为市场主流。
本文将对晶硅太阳能电池市场的现状进行详细分析。
2. 晶硅太阳能电池的基本原理晶硅太阳能电池利用晶体硅材料的能带结构将太阳光能转化为电能。
当光子通过晶格结构的晶硅材料时，会激发电子从价带跃迁至导带，形成电子-空穴对。
通过引入P-N结构，可以形成电流，进而输出电能。
3. 晶硅太阳能电池市场规模根据市场研究机构的统计数据，在过去几年中，晶硅太阳能电池市场规模持续增长。
据预测，到2025年，全球晶硅太阳能电池市场规模将达到XX亿美元。
4. 晶硅太阳能电池的主要应用领域晶硅太阳能电池已经广泛应用于多个领域，包括但不限于：4.1 家庭光伏电站随着可再生能源的普及，越来越多的家庭开始安装光伏电站，其中晶硅太阳能电池作为主要的光伏组件。
4.2 商业和工业应用晶硅太阳能电池在商业和工业领域也得到了广泛应用。
例如，一些大型商业建筑通过安装太阳能电池板来减少能源消耗并节省能源费用。
4.3 农业领域晶硅太阳能电池在农业领域的应用越来越受到关注。
在农村地区，农民可以利用太阳能电池为农业灌溉系统和温室提供电力支持。
5. 晶硅太阳能电池市场竞争格局晶硅太阳能电池市场竞争激烈，主要竞争者包括国内外多家厂商。
虽然面临着来自其他太阳能技术的竞争，但晶硅太阳能电池的高效转换率和成熟的工艺使其在市场上保持了较大的份额。
6. 晶硅太阳能电池市场的发展趋势晶硅太阳能电池市场将继续保持稳定增长，并出现以下发展趋势：6.1 技术进步随着科技的不断进步，晶硅太阳能电池的效率将继续提高，同时成本将进一步降低，推动市场发展。
6.2 政府政策支持许多国家和地区已经制定了支持太阳能电池产业的政策和补贴措施，这将为市场带来更大的发展动力。
6.3 新兴市场需求增加随着对可再生能源需求的增加，一些新兴市场开始重视太阳能电池技术，并逐渐引入晶硅太阳能电池。
高效晶体硅电池技术综述
高效晶体硅电池技术综述以及商业化现状摘要：太阳能、风能、水能等清洁能源随着能源危机的初现端倪已经越来越为人们所重视和提倡，能源问题已经成为制约国家经济发展的重要战略问题。
其中太阳能不论从资源的数量、分布的普遍性、技术的成熟度和对环境的影响都体现出巨大的优势。
光伏发电也逐渐从传统发电的补充能源形式过渡到替代能源形式。
这当中发电成本始终是制约推广的首要因素。
寻求新技术、新材料、新工艺，以提高太阳电池转换效率，大幅度降低生产成本是整个光伏行业面临的紧迫课题。
晶体硅电池是目前商业化程度最高，制备技术最成熟的太阳能电池。
以晶体硅技术为基础，着力于降低生产成本，提高发电效率的高效晶体硅电池研发始终是国际光伏领域研究的热点之一。
本文旨在从影响常规晶体硅电池转换效率的几个可能方面出发，简介目前欧美，日本等光伏技术发达国家以及业界几种较为流行的高效晶体硅制备技术及其商业化现状。
关键词：高效、晶硅、太阳能电池、光伏发电前言太阳能光伏发电是太阳能利用的一种重要形式，随着技术不断进步，光伏发电成为最具发展前景的发电技术之一。
光伏发电的基本原理为半导体的光伏效应，即在太阳光照射下产生光电压现象。
20世纪50年代，美国贝尔实验室三位科学家首次研制成功具有实用价值的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳的光能转换为电能的实用光伏发电技术，在太阳电池发展史上起到了里程碑的作用。
太阳能电池主要有两大类，一类是以单晶硅和多晶硅硅片为基础的晶体硅太阳能电池；另一类是非晶硅、铜铟硒和碲化鎘薄膜太阳能电池等。
晶体硅太阳能电池是目前应用技术最成熟、市场占有率最高的太阳能电池，至2009年止超过90%，薄膜太阳电池市场占有率不足10%[1]。
晶体硅太阳能电池在可预见的未来仍将占主导地位。
现行光伏发电技术推广的最大制约因素是发电成本，围绕降低生产成本的目标，以高效电池获取更多的能量来替代低效电池一直是科学研究的热门课题之一。
近年来高效单晶硅太阳能电池研究已取得巨大成就，在欧美，日本等商业化高效电池的转换效率已超过20%。
太阳能电池材料的种类、原理和特点
太阳能电池是一种将太阳能直接转换为电能的装置，它是太阳能光伏发电系统的核心部件之一。
太阳能电池材料的种类、原理和特点是影响太阳能电池性能和应用领域的关键因素。
本文将围绕这一主题展开讨论，以便为读者深入了解太阳能电池提供全面的了解。
一、太阳能电池材料的种类太阳能电池材料可以分为晶体硅、非晶硅、多晶硅、柔性薄膜电池材料等几种主要类型。
1. 晶体硅晶体硅是太阳能电池最常用的材料之一，它主要由单晶硅和多晶硅两种类型，其中单晶硅的电池效率较高，但成本较高，多晶硅则相对便宜一些。
2. 非晶硅非晶硅是一种非晶态材料，是将硅薄片进行涂覆和烧结而成的，其电池效率较低，但成本较低，适合一些需要成本控制的应用场景。
3. 多晶硅多晶硅电池是利用多晶硅片制成，其性价比相对较高，广泛应用于家用光伏电站和商业光伏电站中。
4. 柔性薄膜电池材料柔性薄膜电池是一种新型的太阳能电池材料，主要由非晶硅材料、铜铟镓硒等化合物材料制成，具有柔性、轻薄、便于携带等优点，是未来太阳能电池发展的方向。
二、太阳能电池材料的原理太阳能电池是利用光电效应将太阳能直接转换为电能的装置。
不同类型的太阳能电池材料有着不同的工作原理。
1. 晶体硅晶体硅太阳能电池的工作原理是通过P-N结构实现的。
当太阳光照射在P-N结上时，光子的能量被硅中的电子吸收并激发，使得电子跃迁到导带中，形成光生电子和空穴。
这些光生电子和空穴会在P-N结的作用下分离，从而形成电流，从而实现将太阳能光能转化为电能。
2. 非晶硅非晶硅太阳能电池利用非晶硅薄膜吸收太阳光的能量，并将其转化为电能。
其工作原理与晶体硅相似，但非晶硅的材料结构不规则，电子的运动方式也有所不同。
3. 柔性薄膜电池材料柔性薄膜电池材料利用非晶硅、铜铟镓硒等化合物材料，通过薄膜沉积技术将材料制备成薄膜，实现光伏效应的转化工作原理与晶体硅和非晶硅类似，通过材料的光电转换将太阳光能转换为电能。
三、太阳能电池材料的特点不同种类的太阳能电池材料各有其独特的特点和适用场景。
晶体硅太阳电池制造技术
晶体硅太阳电池制造技术
晶体硅太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池之一，其制造技术主要包括以下几个步骤：
1. 制备硅单晶材料：通过在高温环境下，将硅原料（通常为冶炼硅或多晶硅）融化并凝固形成硅单晶，然后切割成薄片。
2. 清洁处理：将硅单晶薄片进行严格的清洁处理，去除表面的杂质和有害物质。
3. 电池片制造：将清洁处理后的硅单晶薄片进行P型和N型掺杂，形成PN结构。
这一步骤一般采用扩散法、离子注入法或液相浸渍法。
4. 捕获和反射层涂覆：在电池片的前表面涂覆反射层，以提高光的利用率。
同时，在电池片的背面涂覆捕获层，以提高光的吸收。
5. 金属化和焊接：将电池片表面涂覆导电金属（通常为铝）和更薄的阳极面涂覆导电金属（通常为银），然后使用焊接技术将电池片连接成电池组。
6. 封装和测试：将电池组封装在透明的玻璃或塑料基板中，以保护电池组不受外界环境的影响，并进行电气性能测试和质量控制。
这些步骤是晶体硅太阳能电池制造的基本流程，具体制造技术还有其他细节和改进方法，以提高电池的效率和稳定性。
晶硅太阳能电池介绍
晶硅太阳能电池介绍晶体硅太阳能电池（也称为硅片太阳能电池）是一种常见且广泛应用于太阳能领域的太阳能转换技术。
它是利用硅片材料对光能的吸收和转化来产生电能的一个过程。
晶体硅太阳能电池主要由硅片、电极、导线和其他附件组成。
硅片是电池的核心部分，也是光能的主要转换区域。
硅片可分为单晶硅、多晶硅和非晶硅三种。
其中，单晶硅最为常见和普遍，它的晶格排列非常有序，电池效率相对较高。
晶体硅太阳能电池的工作原理主要涉及光电效应和PN结。
当光照射到硅片上时，光子会将电子从硅原子中激发出来，使其跃迁到空导带中，形成电流。
此时，硅片的一个表面被掺杂为N型导电层，另一个表面被掺杂为P型电导层，两者之间形成了一个PN结。
当光照射到PN结上时，电子会从N型区域流入P型区域，产生电流，同时产生电压差。
这样就完成了光能到电能的转换。
晶体硅太阳能电池的优点主要有以下几个方面：1.高效率：晶体硅太阳能电池的转换效率相对较高，可以达到20%以上，甚至高达25%。
2.长寿命：晶体硅太阳能电池的使用寿命可以达到25年以上，因此使用寿命较长，可以有效降低运维成本。
3.稳定性：晶体硅太阳能电池的稳定性较好，能够在不同环境条件下保持较高的转换效率。
4.良好的可靠性：晶体硅太阳能电池的可靠性较高，能够适应复杂多变的气候条件和环境。
5.可制造成各种形状和尺寸：晶体硅太阳能电池可以根据需求进行灵活制造，可以制作成不同形状和尺寸的太阳能板。
不过，晶体硅太阳能电池也存在一些局限性：1.成本较高：晶体硅太阳能电池的生产成本相对较高，需要较高的投资。
尽管随着技术不断进步，成本正在逐渐降低，但仍然有一定程度的限制。
2.对光强度和温度的敏感性：晶体硅太阳能电池对光强度和温度的变化较为敏感，在光强度较低或温度较高的环境下，效率会有所降低。
3.制造过程对环境的影响：晶体硅太阳能电池的生产过程中需要使用一定数量的能源和化学物质，可能会对环境造成一定的影响。
综上所述，晶体硅太阳能电池是一种广泛应用于太阳能领域的高效太阳能转换技术。
晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。
晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。
【摘要】晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池是目前主流的太阳能电池技术。
晶体硅太阳能电池采用单晶硅或多晶硅制成，具有高转换效率和较长寿命的特点，广泛应用于家用光伏发电系统和大型光伏电站。
制造成本高和生产过程能耗大是其主要缺点。
薄膜太阳能电池利用薄膜材料制成，具有灵活性和轻便性，适用于建筑一体化等特殊场景。
但是转换效率较低，使用寿命短。
比较晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池的效率、成本、适用场景等方面可见各有优劣。
未来，随着技术的进步和成本的下降，晶体硅和薄膜太阳能电池将继续发展，为清洁能源产业注入新动力。
【关键词】晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、原理、特点、应用、优缺点、比较、发展前景、总结。
1. 引言1.1 太阳能电池简介太阳能电池，也称为光伏电池，是一种能够将太阳能转化为电能的设备。
它是利用半导体材料的光电效应将太阳辐射直接转换为直流电的装置。
太阳能电池是清洁能源中的重要组成部分，具有环保、可再生和低碳的特点。
太阳能电池的核心部件是光伏电池片，其主要材料包括硅、硒化镉、铜铟镓硒等。
目前市场上主要有晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池两类。
晶体硅太阳能电池具有较高的转换效率和稳定性，是目前主流的太阳能电池技术；而薄膜太阳能电池则具有柔性、轻便和生产成本低的优势。
太阳能电池的应用领域广泛，包括家用光伏发电系统、工业和商业用途，以及航天航空领域等。
随着太阳能产业的快速发展，太阳能电池的效率和成本不断提升，未来将在能源领域扮演越来越重要的角色。
1.2 晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池介绍晶体硅太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池技术之一。
它由大面积的单晶硅或多晶硅材料组成，通过将硅材料加工成光伏电池片并组装成电池组，从而将太阳能转化为电能。
晶体硅太阳能电池具有转换效率高、稳定性好、寿命长等优点，被广泛应用于屋顶光伏发电、太阳能光伏电站等领域。
薄膜太阳能电池是一种新型的太阳能电池技术，采用薄膜材料作为光伏电池片，相比于晶体硅太阳能电池，薄膜太阳能电池具有重量轻、柔软性好、制造成本低等优点。
晶硅太阳能电池的特点和种类
晶体硅太阳能电池的种类及特点太阳能电池已经有30多年的发展历史。
目前世界各国研制的硅太阳能电池种类繁多，；主要系列有单晶、多晶、非晶硅几种。
其中单晶硅太阳能电池占50％，多晶硅电池占20％、非晶占30％。
我国光伏发电发展需解决的关键问题。
太阳能光伏发电发展的瓶颈是成本高。
为此，需加大研发力度，集中在降低成本和提高效率的关键技术上有所突破，主要包括：a)晶体硅电池技术。
降低太阳硅材料的制备成本：开发专门用于晶体硅太阳能电池的硅材料，是生产高效和低成本太阳电池的基本条件；同时实现硅材料国产化和提高性能，从产业链的源头，抓好降低成本工作。
提高电池／组件转换效率：高效钝化技术，高效陷光技术，选择性发射区，背表面场，细栅或者单面技术，封装材料的最佳折射率等高效封装技术等。
光伏技术的发展以薄膜电池为方向，高效率、高稳定性、低成本是光伏电池发展的基本原则。
单晶硅在太阳能的有效利用当中，太阳能光电利用是近些年来发展最快，也是最具活力的研究领域。
而硅材料太阳能电池无疑是市场的主体，硅基(多晶硅、单晶硅)太阳能电池占80％以上，每年全世界需消费硅材料3000t左右。
生产太阳能电池用单晶硅，虽然利润比较低，但是市场需求量大，供不应求，如果进行规模化生产，其利润仍然很可观。
目前，中国拟建和在建的太阳能电池生产线每年将需要680多吨的太阳能电池用多晶硅和单晶硅材料，其中单晶硅400多吨，而且，需求量还以每年15％～20％的增长率快速增长。
硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池在实验室里最高的转换效率为23％，而规模生产的单晶硅太阳能电池，其效率为15％，技术也最为成熟。
高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成熟的加工处理工艺基础上的。
现在单晶硅的电池工艺已近成熟，在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。
提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。
高效晶体硅太阳能电池介绍
高效晶体硅太阳电池简介（1）PERC电池是澳大利亚新南威尔士大学光伏器件实验室最早研究的高效电池。
它的结构如图2-13a所示，正面采用倒金字塔结构，进行双面钝化，背电极通过一些分离很远的小孔贯穿钝化层与衬底接触，这样制备的电池最高效率可达到23.2％[26]。
由于背电极是通过一些小孔直接和衬底相接触的，所以此处没能实现钝化。
为了尽可能降低此处的载流子复合，所设计的孔间距要远大于衬底的厚度才可。
然而孔间距的增大又使得横向电阻增加（因为载流子要横向长距离传输才能到达此处），从而导致电池的填充因子降低。
另外，在轻掺杂的衬底上实现电极的欧姆接触非常困难，这就限制了高效PERC电池衬底材料只能选用电阻率低于0.5 Ωcm以下的硅材料。
为了进一步改善PERC电池性能，该实验室设想了在电池的背面增加定域掺杂，即在电极与衬底的接触孔处进行浓硼掺杂。
这种想法早已有人提出，但是最大的困难是掺杂工艺的实现，因为当时所采用的固态源进行硼掺杂后载流子寿命会有很大降低。
后来在实验过程中发现采用液态源BBr3进行硼掺杂对硅片的载流子寿命影响较小，并且可以和利用TCA制备钝化层的工艺有很好的匹配。
1990年在PERC结构和工艺的基础上，J.Zhao在电池的背面接触孔处采用了BBr3定域扩散制备出PERL电池，结构如图2.13b所示[27]。
定域掺硼的温度为900 ℃，时间为20 min，随后采用了drive-in step技术（1070 ℃，2 h）。
经过这样处理后背面接触孔处的薄层电阻可降到20 Ω/□以下。
孔间距离也进行了调整，由2 mm缩短为250 µm，大大减少了横向电阻。
如此，在0.5 Ωcm和2 Ωcm的p型硅片上制作的4 cm2的PERL电池的效率可达23-24％，比采用同样硅片制作的PERC电池性能有较大提高。
1993年该课题组对PERL电池进行改善，使其效率提高到24％，1998年再次提高到24.4％，2001年达到24.7％，创造了世界最高记录。
p_型TOPCon_技术及其在高效晶体硅太阳电池应用的研究进展
太 阳 能第12期 总第356期2023年12月No.12 Total No.356 Dec., 2023SOLAR ENERGY0 引言2022年1月，习近平总书记指出，要把促进新能源和清洁能源发展放在更加突出的位置，积极有序发展光能源、硅能源、氢能源、可再生能源。
基于晶体硅太阳电池等应用方向的硅能源(即光伏发电技术)将成为支撑碳中和战略目标的主要清洁能源之一。
过去10多年，晶体硅太阳电池的量产光电转换效率以每年0.5%～0.6%的速度提升；而从2006年至今，光伏组件则以累计出货量每翻1倍其价格就减少39.5%的速度下降[1]。
国际光伏技术路线图(ITRPV)(第13版)[1]指出：硅太阳电池仍是未来10年光伏发电的主导技术。
根据国家发展和改革委员会的预计，2050年光伏发电量将占中国总用电量的40%[2]。
因此，提升晶体硅太阳电池的光电转换效率、降低其生产成本对增强光伏发电的竞争力，促进中国能源结构转型具有重大意义。
据德国弗劳恩霍夫太阳能研究所(Fraunhofer-ISE)的预测，钝化接触技术具有将太阳电池量产光电转换效率提升至25%～26%的潜力，代表量产晶体硅太阳电池的发展方向。
隧穿氧化硅钝化接触(TOPCon)技术是一种典型的钝化接触技术，其特征是采用超薄氧化硅和重掺杂多晶硅，同时实现优异的表面钝化和载流子选择性收集，避免金属与硅的复合损失[3]。
德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)的研究表明：如果采用结合钝化与接触两个关键性能的选择性因子S10来评判晶体硅太阳电池技术的优劣[4]，TOPCon太阳电池技术在各项技术中具有最佳的选择性因子，拥有最高理论光电转换效率，是一种可迭代升级、具有长生命周期的技术[5]。
德国ISFH开发出了实验室光电转换效率达到26.1%的概念验证型pDOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20220920.02 文章编号：1003-0417(2023)12-36-11p型TOPCon技术及其在高效晶体硅太阳电池应用的研究进展曾俞衡*，林 娜，刘 伟，闫宝杰，夏庆锋，叶继春(中国科学院宁波材料技术与工程研究所，宁波 315201)摘 要：隧穿氧化硅钝化接触(TOPCon)晶体硅太阳电池被广泛认可为下一代高效太阳电池技术，n型TOPCon技术已成为当前新上生产线的主流方案。
晶体硅太阳能电池和钙钛矿
晶体硅太阳能电池和钙钛矿晶体硅太阳能电池和钙钛矿是目前研究和应用较为广泛的两类太阳能电池技术。
晶体硅太阳能电池是一种基于晶体硅材料制造的太阳能电池，而钙钛矿太阳能电池则是利用钙钛矿材料制造的太阳能电池。
两者在结构、工作原理和性能等方面存在一定的差异，但都具有重要的应用前景。
晶体硅太阳能电池是目前商业化应用最广泛的太阳能电池技术之一。
其结构由P-N结构组成，包括P型硅和N型硅两个半导体材料。
当光照射到晶体硅太阳能电池上时，光子能量被吸收，激发电子从P区向N区移动，形成电流。
这种电流经过外部电路后，就可以驱动电子设备工作。
晶体硅太阳能电池具有高转换效率、长期稳定性和可靠性强等优点，被广泛应用于屋顶光伏发电、太阳能电池板等领域。
然而，晶体硅太阳能电池也存在一些问题。
首先，制造成本较高，主要是由于材料制备和加工工艺的复杂性导致的。
其次，晶体硅太阳能电池对光的吸收范围有限，只能吸收太阳光谱中的一部分能量，无法充分利用太阳能资源。
此外，晶体硅太阳能电池在高温环境下效率会降低，限制了其在一些地区的应用。
钙钛矿太阳能电池是近年来快速发展的新型太阳能电池技术。
钙钛矿是一种具有特殊晶体结构的无机材料，具有优异的光电特性。
钙钛矿太阳能电池的工作原理是将光子能量吸收转化为电子能量，利用钙钛矿材料中的电子传导和离子传输来实现电流的产生。
钙钛矿太阳能电池具有高转换效率、低制造成本和较宽的光吸收范围等优势，被视为下一代太阳能电池技术的发展方向。
然而，钙钛矿太阳能电池也存在一些挑战和问题。
首先，钙钛矿材料相对不稳定，容易受潮、氧化和退化，限制了其长期稳定性和使用寿命。
其次，钙钛矿太阳能电池在高温和潮湿环境下性能会下降，需要进一步改进材料和工艺。
此外，钙钛矿太阳能电池的商业化应用还面临一些技术和市场的挑战，需要进一步推动研发和产业化进程。
晶体硅太阳能电池和钙钛矿太阳能电池是两类重要的太阳能电池技术。
晶体硅太阳能电池在商业化应用上具有广泛的优势和成熟的产业链，但也存在一些问题。
第三代太阳能技术高聚光HCPV与聚光CPV附股
第三代太阳能技术高聚光HCPV与聚光CPV 附股使用晶硅电池和薄膜电池进行光电转换，分别是第一、第二代太阳能利用技术，均已得到了广泛应用。
利用光学组件将太阳光汇聚后，再进行利用发电的聚光太阳能技术，即高效的CPV系统发电，被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术。
与前两代电池相比，CPV采用多结的III-V族化合物电池，具有大光谱吸收、高转换效率等优点。
聚光型太阳能(ConcentratorPhotovoltaic,CPV)是指将汇聚后的太阳光通过高转化效率的太阳能电池直接转换为电能的技术，CPV是聚光太阳能发电技术中最典型的代表。
与晶硅和薄膜型平板式太阳能发电系统相比，CPV因其高转换效率和小得多的半导体材料用量，是最具有发展成为大型支撑电源潜力的太阳能发电方式。
通过简单复制的规模化部署，单一CPV电厂可以轻易达到MW 级规模，未来这一数字甚至有望达到100MW。
HCPV就是高聚光太阳能，高聚光太阳能(HCPV)与聚光(CPV)太阳能技术是通过聚光的方式把一定面积上的太阳光通过聚光系统会聚在一个狭小的区域(焦斑)，太阳能电池仅需焦斑面积的大小即可，从而大幅减太阳能电池的用量。
一、CPV系统优势1、CPV系统具有转换率优势和耐高温性能。
硅电池的理论转换效率大概为23%，单结的砷化镓电池理论转换效率可达27%，CPV采用的多结的III-V族电池对光谱进行了更全面的吸收，其理论转换率可超过50%。
即使考虑到聚光和追踪所产生的误差损失，目前的CPV系统转换效率可达25%，高于目前市售晶硅电池17%左右的转换效率。
同时，砷化镓系电池的高温衰减性能强于硅系电池，更适合应用于日照强烈的荒漠地区。
同时，CPV系统的生产过程更加节能环保。
聚光倍数越大，所需的光伏电池面积越小，对高达几百倍的HCPV系统来说，硬币大小的转换电池就可转换碗口面积的光能。
在节省半导体材料用量的同时，降低了太阳能发电系统的生产成本和能耗，使CPV具有更短的能量回收期。
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]。
晶体硅太阳能电池的应用
晶体硅太阳能电池的应用
晶体硅太阳能电池是目前最常见和广泛应用的太阳能电池技术之一。
它具有高效率、良好的稳定性和长寿命等优点，在许多领域有广泛的应用，包括：
1. 太阳能发电系统：晶体硅太阳能电池常用于建筑物、家庭和工业用途的太阳能电池组件，用于将太阳能转化为电能供电。
2. 光伏电力系统：晶体硅太阳能电池常用于大型光伏电站，以产生大规模的太阳能电力。
3. 光伏电池板：晶体硅太阳能电池广泛应用于制造光伏电池板，这些电池板可以安装在屋顶、墙壁和地面上，用于分布式发电。
4. 光热发电：晶体硅太阳能电池也可以用于光热发电系统，即利用太阳能集热器将阳光转化为热能，并通过热能发电装置产生电能。
5. 移动设备充电：晶体硅太阳能电池还可以用于充电移动设备，如手机、平板电脑和笔记本电脑等，通过太阳能充电板将阳光转化为电能。
6. 农业和灌溉：晶体硅太阳能电池可以用于农业领域，供电农田灌溉系统和农业设备。
7. 交通信号灯：晶体硅太阳能电池还可用于供电道路交通信号灯，减少对传统电网的依赖。
总之，晶体硅太阳能电池具有广泛的应用领域，用于各种场景中的电力供应和充电需求，以推动可再生能源的利用和减少对化石燃料的依赖。
晶体硅太阳能电池和钙钛矿
晶体硅太阳能电池和钙钛矿晶体硅太阳能电池和钙钛矿是目前应用广泛的两种太阳能电池技术。
晶体硅太阳能电池是第一代太阳能电池技术，由单晶硅或多晶硅材料制成。
而钙钛矿太阳能电池是第三代太阳能电池技术，由钙钛矿材料制成。
本文将从材料、制造工艺、效率和应用等方面对这两种太阳能电池进行比较分析。
首先从材料方面看，晶体硅太阳能电池主要由单晶硅或多晶硅材料组成。
单晶硅材料由纯硅棒熔化后再凝固而成，具有较高的纯度。
多晶硅材料由熔化的硅料冷却后形成多晶结构，相对而言纯度较低。
而钙钛矿太阳能电池则是由钙钛矿材料制成，钙钛矿是一种具有特殊晶体结构的矿石，材料成本相对较低。
其次从制造工艺方面看，晶体硅太阳能电池的制造工艺相对成熟，采用的是传统的矽基工艺，包括切割、退火、清洗等一系列工艺。
而钙钛矿太阳能电池的制造工艺相对较新，采用的是湿润过程，包括溶液混合、染料涂布、烘干等工序。
制造工艺的差异也导致了成本和生产效率方面的差异。
再从电池效率方面看，晶体硅太阳能电池的效率较高，目前单晶硅的转换效率可达到20%左右，多晶硅的转换效率在15%~17%之间。
而钙钛矿太阳能电池的效率也在不断提高，已经达到了20%以上的水平，并且可以通过调整材料组成和工艺优化来进一步提高效率。
可以预见未来钙钛矿太阳能电池的效率有望超过晶体硅太阳能电池。
最后来看应用方面，晶体硅太阳能电池在大规模商业应用中被广泛使用，主要应用于屋顶发电、太阳能电站等领域。
由于制造工艺成熟，产品稳定可靠且成本相对较低，具有较高的市场竞争力。
而钙钛矿太阳能电池由于制造工艺相对较新，目前主要应用于科研和实验室阶段，但其高效率和低成本的特性使其具备较大的应用潜力，在未来有望广泛应用于电动汽车、建筑一体化光伏等领域。
综上所述，晶体硅太阳能电池和钙钛矿太阳能电池各自具有独特的材料、制造工艺、效率和应用方面的特点。
晶体硅太阳能电池是成熟的第一代太阳能电池技术，市场应用广泛；而钙钛矿太阳能电池作为第三代太阳能电池技术，目前正在不断发展和改进。
晶体硅太阳能电池技术发展方向
气、废水和固体废物的排放和处理。
THANKS
感谢观看
半导体特性
晶体硅具有半导体特性， 能够吸收太阳光并产生光 生电流。
稳定性
晶体硅材料具有较高的热 稳定性和化学稳定性，能 够在各种环境条件下保持 性能。
太阳能电池工作原理
光吸收
太阳光照射到晶体硅表面， 能量被吸收并产生电子-空 穴对。
光电效应
电子-空穴对在电场的作用 下分离，形成光生电流。
载流子收集
晶体硅太阳能电池技术发展 方向
• 引言 • 晶体硅太阳能电池技术原理 • 技术发展方向 • 新型晶体硅太阳能电池技术
• 技术发展面临的挑战与解决方案 • 未来展望
01
引言
背景介绍
全球能源危机
随着化石能源的逐渐枯竭，全球正面临着能源危机，需要寻找可持续、可再生 的能源解决方案。
太阳能利用
太阳能在全球范围内具有巨大的潜力，是一种清洁、可再生的能源。晶体硅太 阳能电池作为目前技术最成熟、应用最广泛的太阳能电池，具有较高的光电转 换效率。
多结太阳能电池
总结词
通过在单片硅片上集成多个结，多结太阳能电池能够吸收多个光谱段的光，从而 提高光电转换效率。
详细描述
多结太阳能电池采用多级结构，利用不同材料和工艺实现多个能级的光电转换。 这种技术可以充分利用太阳光谱，提高电池的光电转换效率，降低成本。
异质结太阳能电池
总结词
异质结太阳能电池利用不同材料的特性，在硅片上形成高低 结，从而增加光吸收并提高光电转换效率。
降低制造成本
降低硅片成本
通过改进硅片制造工艺，降低硅 片成本，从而降低整个太阳能电
池的制造成本。
优化生产流程
优化晶体硅太阳能电池的生产流程， 提高生产效率，降低生产成本。
我国高效晶体硅电池技术领域取得新进展
荧光粉 ，并在８ 月份 通过 材料 荧光 特
氮 化 物荧 光粉 是Ｌ Ｄ （ Ｅ 发光 二ｊ
２ １ 年 第８ 第５ （ Ｏ１ 卷 期
电位 平 台避 免 了锂 枝 晶 的形 成 ，从 而 提 高 了 电池 的安 全 性 能 ； 同时 在 锂 离 子 嵌 入／ 出过 脱 程 中 的体 积 “ 应 变 ” ， 具 有 潜 在 的循 环 性 零 好 的优 势 。纯Ｌ ｉ 宽 带 隙 材 料 ，具有 低 ｉ ， ＴＯ 为
火 处 理 ，将 磷 硅 玻 璃 中 的磷 元 素 进 一 步 扩 散 进 入 硅 ，从 而 在 电池 片 表 面 形 成 选 择 性 重 掺 杂 区 域 。丝 网 印刷 银 浆 时 ，使 得 细 栅 线９ 度 ０ 交 叉 激 光 重 掺 杂 线 条 ，巧 妙 地 实 现 自对 准 制 备工艺。 电池 性 能测 试 表 明 ，发 射 极 方 块 电 阻 为 ７欧姆 ／ 块 的 标 准 单 晶硅 电池 （２ｍ ５ 方 １ ５ ｍ￣ １５ ２ ｍｍ） ， 最 佳 填 充 因 子 由激 光 掺 杂 前 的 约 ６ ％提 高 到激 光 掺 杂后 的约７ ％；最佳 电池 光 ５ ９
２ ０ 次 容 量 保 持 率 ８ ％） 倍 率 特 性 （ １Ｃ ００ ３ 与 在 ０
（ ／ 钟 充 放 电 ）倍 率 下 容 量 保 持 率 ８ ％，容 ６） ７ ＂ ０
锈 ０ 年 第８ 第５ （ 第４ 期 ） ２１ １ 卷 期 总 ４
科 仅 循 思
Ｓ ｅ ｎ
ａ ｅ ｈｎｏｌ ｎｄ Ｗ ｃ ｏ
的 电子 电导 率 ，无 法 在 大 电流 密 度 下 进 行 充 放 电 ；而 且 以Ｌ ｉ 负 极 的锂 离 子 电池 在 ｉ 为 ＴＯ
韵
■
光伏现有技术及主要技术
太阳能光伏发电现有技术及主要技术目前，世界上已经商业化并开始规模化推广应用的太阳能发电技术的主要有四种，晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、太阳能聚光光伏发电（CPV）、太阳能聚光光热发电（CSP）。
四种太阳能发电技术各有特点，其中硅基太阳电池是目前光伏发电的主流，约占世界太阳能光伏发电总量的80％以上，但晶体硅的提炼与加工成本相对较高，高耗能与环境污染等问题制约了其后续的发展。
薄膜型太阳电池虽然转换效率低，但弱光响应相对较好，成本相对硅基太阳电池低而发展迅速。
硅基太阳电池与薄膜型太阳电池适合小规模电站特别是阳光屋顶与建筑一体化发电。
相对硅基太阳电池和薄膜型太阳电池，聚光光伏与光热发电技术以高效、低成本、环保等优势在美国、欧洲等国家和地区发展迅速，适合在阳光辐照指数DNI 大于1350 的地区大规模与超大规模太阳能电站发电，但需要追日跟踪系统与阳光直射，系统相对复杂。
据美国可再生能源研究所预测，至2020 年，全球聚光光伏与光热发电规模将达到120GW 的产业规模。
1.晶硅太阳能电池1.1单晶硅太阳能电池硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。
高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。
现在单晶硅的电池工艺己近成熟，在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。
提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。
在此方面，德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。
该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化，制成倒金字塔结构。
厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合。
通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率：通过以上制得的电池转化效率超过23%，最大值可达23.3％。
Kyocera公司制备的大面积（225cm2）单电晶太阳能电池转换效率为19.44%，国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发，研制的平面高效单晶硅电池（2cm ×2cm）转换效率达到19.79%，刻槽埋栅电极晶体硅电池（5cm × 5cm）转换效率达8.6%。
太阳能光伏发电新技术
太阳能光伏发电新技术：
太阳能光伏发电技术是利用太阳光的光能直接转换为电能的一种技术，是太阳能利用的重要方式之一。
以下是一些太阳能光伏发电的新技术：
1.高效能光伏电池：目前光伏电池的转换效率已经达到很高水平，一些商业化的光伏
电池效率已经达到20%以上。
研究新的光伏电池材料和结构，进一步提高光伏电池的转换效率是太阳能光伏发电技术的重要发展方向。
2.聚光光伏技术：聚光光伏技术是一种利用聚光器将太阳光聚集到光伏电池上，以提
高光伏发电效率的技术。
这种技术可以减少光伏电池的面积，降低整个系统的成本，是太阳能光伏发电技术的一个重要发展方向。
3.柔性光伏技术：柔性光伏技术是一种可弯曲、可折叠的光伏技术，具有轻便、可携
带、可穿戴等特点，非常适合于移动设备和可穿戴设备等领域。
这种技术的发展将有助于推动太阳能光伏发电技术在更多领域的应用。
4.分布式光伏发电系统：分布式光伏发电系统是一种将光伏发电系统与电网相结合的
系统，可以实现自产自用、余电上网的方式。
这种技术的应用可以减少对传统能源的依赖，降低环境污染，是太阳能光伏发电技术的一个重要发展方向。
5.光伏储能技术：光伏储能技术是一种将太阳能储存起来的技术，可以实现随时随地
供电的需求。
目前，锂离子电池是应用最广泛的光伏储能技术之一，随着技术的不断发展，未来还将有更多的储能技术应用于太阳能光伏发电领域。
钙钛矿晶硅叠层电池
钙钛矿晶硅叠层电池简介钙钛矿晶硅叠层电池是一种新兴的光伏电池技术，结合了钙钛矿太阳能电池和晶硅太阳能电池的优点，具有高效率、稳定性和可扩展性等优势。
本文将对钙钛矿晶硅叠层电池进行全面介绍和分析。
二级标题钙钛矿太阳能电池钙钛矿太阳能电池是一种新型的高效光伏材料，具有优异的光电转换效率和较低的制造成本。
它由钙钛矿晶体材料制成，其结构独特，能够高效地吸收光能并转化为电能。
钙钛矿太阳能电池有着广阔的应用前景，并被认为是电力能源转型的重要组成部分。
晶硅太阳能电池晶硅太阳能电池是目前最常见的太阳能电池技术，具有较高的光电转换效率和长寿命等优点。
晶硅太阳能电池利用纯硅材料制成，通过光生电效应将光能转化为电能。
它是一种可靠且成熟的光伏技术，广泛应用于家庭和工业领域。
二级标题钙钛矿晶硅叠层电池原理钙钛矿晶硅叠层电池是将钙钛矿太阳能电池和晶硅太阳能电池层叠在一起的新型光伏器件。
它通过将两种不同材料的电池叠加使用，实现了能谱的高效利用。
钙钛矿太阳能电池主要吸收高能光，而晶硅太阳能电池主要吸收低能光，在叠层结构中实现了光谱的完全利用，提高了整体光电转换效率。
钙钛矿晶硅叠层电池特点钙钛矿晶硅叠层电池具有以下特点：1.高效率：叠层结构可以实现对不同能带的光谱利用，提高光电转换效率。
2.稳定性：钙钛矿太阳能电池和晶硅太阳能电池具有互补的稳定性特点，叠层结构可以提高整体稳定性和寿命。
3.可扩展性：叠层结构可以进一步组合不同材料和器件，实现更高效的能带调控和能谱利用。
钙钛矿晶硅叠层电池应用前景钙钛矿晶硅叠层电池具有广阔的应用前景，尤其适用于高效、稳定的太阳能发电系统。
其在光伏电力、光电半导体、新能源汽车等领域都有良好的应用潜力。
随着技术的不断进步和成本的进一步降低，钙钛矿晶硅叠层电池有望成为未来太阳能电池市场的主流技术。
二级标题钙钛矿晶硅叠层电池研究进展钙钛矿晶硅叠层电池是一个正在快速发展的领域，众多研究机构和企业正在进行相关研究。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高效晶体硅太阳能电池技术摘要：晶体硅太阳能电池是目前应用技术最成熟、市场占有率最高的太阳能电池。
本文在解释常规太阳能电池能量损失机理的基础上，介绍了可应用于商业化生产的高效晶体硅太阳能电池技术及其工艺流程，并对每种电池技术的优、缺点及工艺难度进行了评价。
关键词：晶体硅电池；高效电池；商业化1 引言能源是一个国家经济和社会发展的基础. 目前广泛使用的石油、天然气、煤炭等化石能源面临着严峻的挑战. 2005年2 月我国通过了《中华人民共和国可再生能源法》,从立法角度推进可再生能源的开发和利用,这是解决我国能源与环境、实现可持续发展的重要战略决策。
不论从资源的数量、分布的普遍性,还是从清洁性、技术的可靠成熟性来说,太阳能在可再生能源中都具有更大的优越性,光伏发电已成为可再生能源利用的首要方式。
而晶硅太阳电池一直占据着光伏市场的最大份额. 与其它的可再生能源一样,目前要使之从补充能源过渡到替代能源,太阳电池光伏发电推广的最大制约因素仍然是发电成本。
围绕着降低生产成本的目标,以高效电池获取更多的能量来代替低效电池一直是科学研究的的热门[1]. 近年来高效单晶硅太阳能电池研究已取得巨大成就，在美国、德国和日本,高效太阳能电池研究正如火如荼，特别是美国，商品化高效电池的转换效率已超过20%。
.2 硅太阳能电池能量损失机理目前研究成果表面，影响晶体硅太阳能电池转换效率的原因主要来自两个方面：①光学损失. 包括电池前表面反射损失、接触栅线的阴影损失以及长波段的非吸收损失,其中反射和阴影损失是可以通过技术措施减小的,而长波非吸收损失与半导体性质有关；②电学损失. 它包括半导体表面及体内的光生载流子复合、半导体和金属栅线的体电阻以及金属-半导体接触（欧姆接触）电阻损失. 相对而言,欧姆损失在技术上比较容易降低,其中最关键的是降低光生载流子的复合,它直接影响太阳电池的开路电压。
而提高电池效率的关键之一就是提高开路电压V oc。
光生载流子的复合主要是由于高浓度的扩散层在前表面引入了大量的复合中心。
此外,当少数载流子的扩散长度与硅片的厚度相当或超过硅片厚度时,背表面的复合速度S b 对太阳电池特性的影响也很明显。
而从商业太阳电池来看,为了降低太阳电池的成本和提高效率,现在生产厂家也在不断地减小硅片的厚度,以降低原材料的价格.因此必须有减少前、背两个表面的光生载流子复合的结构和措施.3 高效晶体硅太阳能电池技术3.1 背接触电池IBC/MWT/EWT（1）IBC电池（PCC电池）背接触电池是由Sunpower公司开发的高效电池，其特点是正面无栅状电极，正负极交叉排列在背面，量产效率可达19%～20%。
这种把正面金属栅线去掉的电池结构有很多优点[2]：（1）减少正面遮光损失，相当于增加了有效半导体面积，有利于增加电池效率；（2）有可能大大降低组件装配成本，因为全部外部接触均在单一表面上；（3）从建造结构的观点看来提供了增值，因为汇流条和焊线串接存在引起的视觉不适被组件背面所替代。
由于光生载流子需要穿透整个电池被电池背表面的pn结所收集，故IBC电池对硅片本身的质量要求较高，需采用载流子寿命较高（纯度较高）的硅晶片材料，一般采用质量较高的n型FZ单晶硅作为衬底材料。
正面采用氧化硅或氧化硅/氮化硅复合膜与n+层结合作为前表面电场, 并形成绒面结构以抗反射。
背面利用扩散法做成p+与n+交错间隔的交叉式接面，并通过在氧化硅上开金属接触孔，实现电极与发射区或基区的接触。
交叉排布的发射区与基区电极几乎覆盖了背表面的大部分，十分有利于电流的引出。
结构见图1[3]。
图1(a) IBC电池基本结构图图1(b) IBC电池基本结构图这种背电极的设计实现了电池正面“零遮挡”，增加了光的吸收和利用。
但制作流程也十分复杂，工艺中的难点包括P＋扩散、金属电极下重扩散（丝印光阻）以及激光烧结等。
IBC电池的工艺流程大致如下：清洗→制绒→扩散（n＋）→丝印刻蚀光阻→刻蚀P扩散区→扩散（p＋）→减反射镀膜→热氧化→丝印电极→烧结→激光烧结（2）MWT电池如前所述，IBC电池是在电池背面的PN结收集载流子，除此之外，还有一类背接触电池是两面均可收集载流子，并可将电流由正面传导至背面。
这类电池包括金属环绕穿通（MWT）电池和发射极环绕穿通（EWT）电池。
金属环绕穿通（MWT）电池和发射极环绕穿通（EWT）电池技术，是基于激光表面和背面加工技术的新型太阳能电池技术。
MWT技术是荷兰规模最大的太阳能电池生产商 Solland Solar 开发的用于其Sunweb 电池的方法。
即通过激光钻孔将电池正面收集的能量穿过电池再转移至电池背面。
这种将电池能量汇集到电池背面的方法使每块电池的输出效率提高了2%，再经过处理并与一个太阳能电池组件相连接，所得的输出效率甚至能提高9%。
在金属环绕穿通（MWT）器件（如图2所示）中，较薄的金属接触“手指”被移到背面。
通过激光钻微型通孔，将上表面与下表面接触连接起来，一般MMT每块硅片需要钻约200个通孔。
图2 MWT电池及其结构MWT电池的制作流程大致为：激光打孔→清洗制绒→发射极扩散(包括孔内) →去PSG →沉积SiN →印刷正面电极→印刷背面电极→印刷背电场→烧结→激光隔绝→测试分选工艺中的难点包括：激光打孔和划槽隔绝的对准以及重复性、孔的的大小及形状的控制、激光对硅衬底造成的损伤及孔内金属的填充等。
（3）EWT电池与MWT电池不同的是，在发射极环绕穿通（EWT）器件（如图3所示）中，传递功率的栅线也被转移至背面，使得上表面完全没有金属。
与MWT电池类似，EWT电池也是通过在电池上钻微型通孔来连接上、下表面。
相比较于MMT的每块硅片钻约200个通孔，EWT要求每块硅片上大约有2万个这种通孔，故激光钻孔成为唯一可满足商业规模速度的工艺。
图3(a) EWT电池基本结构与IBC电池相似，EWT电池由于正面没有栅线和电极，使模组装配更为简便，同时由于避免了遮光损失且实现了双面收集载流子，使光生电流有了大幅度的提高。
但相对光生电流而言，EWT电池填充因子和光生电压仍需进一步提高。
用于工业化大面积（大于10×10cm2）硅片的EWT电池工艺多采用丝网印刷和激光技术，并对硅片质量具有一定的要求，这为EWT电池工艺技术提出了诸多要求，比如无损伤激光切割的实现、丝网印刷对电极形状的限制、孔内金属的填充深度以及发射极串联电阻的优化（发射极串联电阻受硅片厚度、发射极体电阻和孔洞直径的影响）等。
EWT电池的主要工艺流程如图3(b)所示[4]：图3(b) EWT电池主要工艺步骤3.2 PERL电池PERL(Passivated Emitter , Rear Locally-Diffused)电池是钝化发射极、背面定域扩散太阳能电池的简称。
设计是在PERC电池的基础上，在电池背面增加定域掺杂，即在电极与衬底的接触孔处进行定域掺杂。
1990年，新南威尔士大学的J.Zhao在PERC电池结构和工艺基础上，在电池背面的接触孔处采用了BBr3定域扩散制备出PERL电池，结构如图4所示。
这种电池背面接触孔处的薄层电阻可降到20 Ω/□以下。
孔间距离也由2 mm缩短为250 µm，大大减少了横向电阻。
如此，在0.5 Ωcm和2 Ωcm的p型硅片上制作的4 cm2的PERL 电池，效率可达23-24％，比采用同样硅片制作的PERC电池性能有较大提高。
1993年该课题组又对PERL电池进行改善，使其效率提高到24％，1998年再次提高到24.4％，2001年达到24.7％，创造了世界最高记录。
图4 PERL电池基本结构PERL电池具有高效率的原因在于[5]：（1）双面钝化：电池正面和背面都覆盖着热生长的SiO2层。
发射极的表面钝化，一方面降低了表面态，另一方面减少了前表面的少子复合。
而背面钝化的增加，使反向饱和电流密度Jo下降，同时光谱响应也得到较大的改善。
（2）淡磷、浓磷分区扩散：在金属栅指电极下进行浓磷扩散，可以满足栅指电极接触电阻小的要求；而在栅指之间大面积的受光区域内，进行淡磷扩散，只要调整好淡磷扩散的表面浓度及结深，就能同时满足横向电阻功耗小，且短波响应好两方面的要求。
（3）背面进行定域、小面积的硼扩散：如图4所示，背面电极采用了小面积的定域硼扩散p+区，显然，这将减少背电极的接触电阻，又给PERL电池增加了硼背面场，蒸铝的背电极本身又是一个很好的背反射器，从而进一步提高了电池的光电转换效率。
（4）电池正面采用“倒金字塔”结构：这种“倒金字塔”结构受光效果优于绒面结构及微槽结构，具有很低的反射率，从而提高了电池的Jsc。
目前这种电池技术是制造实验室高效太阳能电池的主要技术之一。
但是，这种电池的制造过程相当烦琐，其中涉及到好几道光刻工艺，所以不是一个低成本的生产工艺，很难将且应用于大规模工业生产。
PERL电池的工艺流程为：硅片→正面倒金字塔结构的光刻法制作→背面局域硼扩散→栅指电极接触区的浓磷扩散→正面淡磷扩散→SiO2减反射层的氧化→光刻背电极接触孔→光刻正面栅指电极引线孔→正面蒸发钛钯薄栅指电极→背面蒸发铝电极→正面镀银加厚栅指电极→退火→测试3.3 HIT电池1997年，日本三洋公司（Sanyo）推出了一种商业化的高效太阳能电池设计和制造方法，如图5所示[6]。
该电池以n-型晶体硅材料为基底材料，并在两侧沉淀本征层i-和p-及n-型非晶硅薄膜，形成n-型硅和非晶硅异质结结构（HIT）太阳电池。
非晶硅（a-Si:H）材料的带宽在1.7eV左右，远大于晶体硅1.1eV的带宽，因此此种HIT电池结构对于电池表面有很好的钝化作用。
由于非晶硅几乎没有横向导电性能，因此必须在硅表面淀积一层大面积的透明导电膜（TCO）以有效地收集电池的电流。
2003年时，这种电池的量产销率达到了19.5%。
2009年5月，据宣称其单元转换效率已经达到23%。
一般制造这种电池的工艺温度不超过300℃。
如果温度高于400℃，氢原子很容易从非晶硅材料内逸出，从而降低非晶硅材料的质量，影响电池的转换效率。
另外，由于TCO层和非晶硅发射层的本征吸收，还可能影响电池的蓝光响应。
此外，由于涉及到复杂的真空系统，制造工艺也相对复杂。
图5 HIT电池结构HIT电池制造的工艺流程是：清洗－制绒－正面沉积本征α-Si:H层和p型α-Si:H－背面沉积本征α-Si:H层和n型α-Si:H －TCO溅射沉积－丝网印刷Ag电极3.4 激光刻槽埋栅电池由UNSW开发的激光刻槽埋栅极技术即利用激光技术在硅表面上刻槽，然后填人金属，以起到前表面电接触栅极的作用。
图6显示了激光刻槽埋栅电池的结构[7]。
图6 激光刻槽埋栅电池结构发射结扩散后，用激光在前面刻出20µm宽、40µm深的沟槽，将槽清洗后进行浓磷扩散。