魏凯峰，刘大伟，倪玉凤，张 婷，刘军保，张天杰，杨 露

(国家电投集团西安太阳能电力有限公司，西安 710000)

0 引 言

N型电池是行业发展的必然趋势。从工艺的角度来看，N型硅片作为衬底具有更高的少子寿命且无光致衰减，同时随着表面钝化技术的改善与提高，N型电池效率在快速提升；从产业发展来看，N型隧穿氧化层钝化接触(N-TOPCon)电池技术因其独特的电池结构及较高的转换效率，成为市场关注的焦点。TOPCon电池由德国Fraunhofer(夫琅禾费太阳能系统研究所)于2013年提出，具有优越的界面钝化和载流子输运能力(较高的iVoc和pFF)，与晶体硅异质结太阳能(HIT)电池相比可以兼容高温制备工艺。

在硅片中掺入少量磷，磷原子5个外层电子中的4个与周围的半导体原子形成共价键，剩下的1个电子几乎不受束缚，成为自由电子，含这类电子浓度较高的硅片被称为N型硅片。正因为N型硅片含有自由电子(多子为电子)，且电子的移动速度更快，所以N型本身就具备更高转换效率的可能性。ISFH(德国哈梅林太阳能研究所)的最新研究结果表明，N-TOPCon 电池理论极限转换效率为28.7%，高于目前所有高效晶硅类型电池极限转换效率，更接近晶硅太阳能电池的极限转换效率29.43%[1]。得益于其更高的转换效率，近年来N-TOPCon电池产业化发展速度明显加快。光注入退火提效，部分企业已完成实验评估，进入了量产阶段，平均转换效率可以提升0.1%以上。N-TOPCon 电池实验转换效率与钝化性能研究进展如图1所示。

图1 N-TOPCon电池研究进展

1 原理与工艺