異質(zhì)結(jié)電池是近年來(lái)引起行業(yè)高度關(guān)注的高效技術(shù)，因其高轉(zhuǎn)換效率和雙面性、提效潛力高、降本空間大、工藝流程短等優(yōu)勢(shì)，成為行業(yè)公認(rèn)的未來(lái)電池技術(shù)最具性價(jià)比的解決方案之一。因此各種提效降本的方案陸續(xù)被提出。如TaiyangNews 2019 所示各異質(zhì)結(jié)廠商所發(fā)表的電池效率中，目前處于爬坡與試生產(chǎn)階段的廠家仍為主流。其中大部分試生產(chǎn)平均效率在23%以上，產(chǎn)線最高效率或研發(fā)測(cè)試線（R&D）甚至達(dá)到24.5%以上，未來(lái)更有望達(dá)到25%，令人振奮的是，作為光伏先進(jìn)技術(shù)解決方案全球領(lǐng)先的供應(yīng)商梅耶博格（Meyer Burger），已經(jīng)向其客戶REC成功提供了600MW全球唯一全面量產(chǎn)的異質(zhì)結(jié)生產(chǎn)線，產(chǎn)線平均效率超24%，同時(shí)組件端成本已經(jīng)接近PERC技術(shù)，極具競(jìng)爭(zhēng)力。展現(xiàn)出異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)的高度潛力。

而對(duì)于異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)高的轉(zhuǎn)換效率外，生產(chǎn)成本的考量最為行業(yè)關(guān)注，本文便針對(duì)異質(zhì)結(jié)電池主要降本項(xiàng)目加以說(shuō)明和分析，希望能給讀者相應(yīng)的啟發(fā)：

硅片薄化

N型硅片是異質(zhì)結(jié)電池生產(chǎn)成本中所占比重最高的成本中心之一，因此利用薄化硅片以降低材料成本成為降本必要路徑。由于異質(zhì)結(jié)電池結(jié)構(gòu)對(duì)稱，加上電池工藝最高溫度不超過(guò)200°C，更易于實(shí)現(xiàn)在量產(chǎn)中使用薄化硅片， 如梅耶博格 （Meyer Burger） 在2018 CSPV發(fā)表的內(nèi)容中，使用硅片厚度從180um降到 120um，雖然短路電流（Isc）隨厚度電池變薄而降低，但開(kāi)路電壓卻提高，因此即便使用薄化硅片亦可維持相同電池效率，而薄化電池并再搭配智能網(wǎng)柵技術(shù)（SWCT?）可在組件上增加5W左右的瓦數(shù)輸出。因此對(duì)于使用N型硅片異質(zhì)結(jié)電池來(lái)說(shuō)，藉由逐步使用薄片化硅片來(lái)達(dá)到提效降本的功能成為可能。

工藝流程簡(jiǎn)單

異質(zhì)結(jié)電池的另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)在于工藝步驟相對(duì)簡(jiǎn)單，以梅耶博格所開(kāi)發(fā)的整合沉積正反面非晶硅薄膜的 HELiA PECVD 及沉積電池正反面的透明氧化物導(dǎo)電薄膜（TCO）的HELiA PVD 設(shè)備來(lái)說(shuō)，藉由四個(gè)主要設(shè)備來(lái)完成八個(gè)工藝步驟，使得工藝流程極大地簡(jiǎn)化，生產(chǎn)場(chǎng)地占地面積大大縮小，其工藝步驟如下：

01、

制絨清洗機(jī) ：

電池正反面制絨

02、

等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相（PECVD）

沉積正面本征非晶硅薄膜（ i-a-Si:H）和 n型非晶硅薄膜（ n-a-Si:H），

沉積反面沉積本征非晶硅膜（ i-a-Si:H ）和p型非晶硅薄膜（ p-a-Si:H）。

03、

物理氣相沉積（PVD） 

沉積電池正反面的透明氧化物導(dǎo)電薄膜（TCO）

04、

絲網(wǎng)印刷機(jī)

正面金屬電極制備

反面金屬電極制備

退火

測(cè)試和分檔

通過(guò)梅耶博格的量產(chǎn)實(shí)踐，由于異質(zhì)結(jié)電池工藝流程短，比傳統(tǒng)量產(chǎn)線減少25%車間空間需求，加上低溫工藝亦可降低電能的消耗，這對(duì)未來(lái)建置大規(guī)模量產(chǎn)線，可以降低廠務(wù)設(shè)施成本。而對(duì)于設(shè)備未來(lái)產(chǎn)能的逐步提升，亦是降低生產(chǎn)成本重要的環(huán)節(jié)。而異質(zhì)結(jié)電亦可完美匹配做成鈣鈦礦硅異質(zhì)結(jié)疊層電池，展現(xiàn)出未來(lái)異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)提效降本高度潛力。

銀漿用量降低

異質(zhì)結(jié)電池工藝的金屬電極制備中低溫銀漿的材料占整個(gè)非硅成本中最高的比重，以絲網(wǎng)印刷5BB電池結(jié)構(gòu)所需的低溫銀漿單片耗量超過(guò)300毫克，這約是一般PERC銀漿的3-4倍，即便使用多主柵（MBB）結(jié)構(gòu)，其低溫銀漿單片耗量亦超過(guò)150毫克，且需面臨在組件中使用低溫串焊工藝的挑戰(zhàn)。而這部分由梅耶博格所使用無(wú)主柵的智能柵技術(shù)（SWCT?）在其2018 PV Cell tech 所發(fā)表資料中，其低溫銀漿的消耗量低于100毫克，經(jīng)過(guò)量產(chǎn)進(jìn)一步優(yōu)化有望實(shí)現(xiàn)低于100毫克的耗量，同時(shí)在電池片串接后的整體遮蔽率也比5BB的5.5% 低到只有4.3%。加上未來(lái)柵線細(xì)線化及SWCT組件優(yōu)化，有極高降本的潛力。這也正是梅耶博格異質(zhì)結(jié)量產(chǎn)技術(shù)能夠成為世界上第一個(gè)成功，也是目前為止唯一成功案例的一大主因。

驅(qū)動(dòng)異質(zhì)結(jié)單瓦發(fā)電成本下降，從而使異質(zhì)結(jié)電池比單晶PERC電池具有更高的經(jīng)濟(jì)性已成為各投入異質(zhì)結(jié)廠商的最重要課題。以梅耶博格 (Meyer Burger) 來(lái)說(shuō)，公司長(zhǎng)期致力于光伏行業(yè)的創(chuàng)新系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)備解決方案的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，不但整合異質(zhì)結(jié)電池工藝技術(shù)并搭配的自動(dòng)化設(shè)備，更提供智能網(wǎng)柵技術(shù)（SWCT?）來(lái)搭配異質(zhì)結(jié)電池，成功整合電池工藝及組件技術(shù)以提高電池效率的同時(shí)以可降低單瓦發(fā)電成本，而這個(gè)方案目前已經(jīng)成功在市場(chǎng)端批量化應(yīng)用，成為市面上唯一實(shí)現(xiàn)真正意義上規(guī)模化批量生產(chǎn)兼具提效降本的異質(zhì)結(jié)整體技術(shù)解決方案供應(yīng)商。我們充滿希望，在不久的未來(lái)，異質(zhì)結(jié)技術(shù)必將被更多的制造商和市場(chǎng)所接受，迅速成為光伏電池和組件的下一代主流制造技術(shù)。