晶體硅電池發(fā)展的趨勢是低成本高效率，這是光伏技術(shù)的發(fā)展方向。低成本的實(shí)現(xiàn)途徑包括效率提高、成本下降及組件壽命提升三方面。效率的提高依賴工藝的改進(jìn)、材料的改進(jìn)及電池結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。成本的下降依賴于現(xiàn)有材料成本的下降、工藝的簡化及新材料的開發(fā)。組件壽命的提升依賴于組件封裝材料及封裝工藝的改善。因而，晶體硅電池發(fā)電的平價上網(wǎng)時間表除了與產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大有關(guān)外，最重要的依賴于產(chǎn)業(yè)技術(shù)(包括設(shè)備和原材料)的改進(jìn)。

　　僅靠工藝水平的改進(jìn)對電池效率的提升空間已經(jīng)越來越有限，電池效率的進(jìn)一步提升將依賴新結(jié)構(gòu)、新工藝的建立。具有產(chǎn)業(yè)化前景的新結(jié)構(gòu)電池包括選擇性發(fā)射極電池、異質(zhì)結(jié)電池、背面主柵電池及N型電池等。這些電池結(jié)構(gòu)采用不同的技術(shù)途徑解決了電池的柵線細(xì)化、選擇性擴(kuò)散、表面鈍化等問題，可以將電池產(chǎn)業(yè)化效率提升2～3個百分點(diǎn)。

　　為了進(jìn)一步降低成本、提高效率，各國光伏研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)商不斷改善現(xiàn)有技術(shù)，開發(fā)新技術(shù)。他們根據(jù)自己的技術(shù)實(shí)力和科研回報的期望，選擇不同的研究方向和路徑，共同促進(jìn)光伏技術(shù)的不斷進(jìn)步。

　　如圖所示為不同光伏技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及前景

　　高效電池類型介紹

　　1.高效晶體硅太陽能電池-MWT電池

　　MWT 電池是金屬穿孔卷繞(metallization wrap-through， MWT)硅太陽能電池的簡稱。

　　MWT技術(shù)是荷蘭規(guī)模最大的太陽能電池生產(chǎn)商Solland Solar開發(fā)的用于其Sunweb電池的方法。該技術(shù)應(yīng)用P型多晶硅，通過激光鉆孔將電池正面收集的能量穿過電池轉(zhuǎn)移至電池的背面。這種方法使每塊電池的輸出效率提高了2%，再與電池組件相連接，所得的輸出效率能提高9%，如圖5所示。

　　在MWT器件中，工藝的難點(diǎn)包括：激光打孔和劃槽隔絕的對準(zhǔn)及重復(fù)性、孔的大小及形狀的控制、激光及硅襯底造成的損傷及孔內(nèi)金屬的填充等。一般MWT每塊硅片需要鉆約200個通孔。

　　MWT電池的制作流程大致為：

　　硅片-》激光打孔-》清洗制絨-》發(fā)射極擴(kuò)散-》去PSG-》沉積SIN-》印刷正面電極-》印刷背面電極-》印刷背電場-》燒結(jié)-》激光隔絕-》測試。

　　圖：MWT電池將發(fā)射極從正面“卷繞”至背面

　　2.高效晶體硅太陽能電池-EWT電池

　　EWT 電池是發(fā)射極環(huán)繞穿通(emitter-wrap-through，EWT)硅太陽能電池的簡稱。

　　與MWT電池不同的是，在EWT電池中，傳遞功率的柵線也被轉(zhuǎn)移至背面。與MWT電池類似，EWT電池也是通過在電池上鉆微型孔來連接上、下表面。相比MWT電池的每塊硅片約200個通孔，EWT電池每塊硅片大約有2萬個這種通孔，故激光鉆孔成為唯一可滿足商業(yè)規(guī)模速度的工藝，如圖所示。

　　EWT電池由于正面沒有柵線和電極，使模組裝配更為簡便，同時由于避免了遮光損失且實(shí)現(xiàn)了雙面收集載流子，使光生電流有大幅度的提高。用于工業(yè)化大面積硅片的EWT電池工藝多采用絲網(wǎng)印刷和激光技術(shù)，并對硅片質(zhì)量具有一定的要求，這為EWT電池工藝技術(shù)提出諸多的要求，比如無損傷激光切割的實(shí)現(xiàn)、絲網(wǎng)印刷對電極形狀的限制、孔內(nèi)金屬的填充深度以及發(fā)射極串聯(lián)電阻的優(yōu)化等。利用這種新型幾何結(jié)構(gòu)生產(chǎn)出來的早期電池獲得了超過17%的效率。

　　圖：采用背面分布式觸點(diǎn)的EWT電池