日前，晉能清潔能源科技股份公司通過不斷探索和研發新材料、新工藝，在TOPCon電池效率提升方面取得了積極成果——
【能源革命觀察】助力光伏電池轉換效率不斷提升
日前，晉能清潔能源科技股份公司通過不斷探索和研發新材料、新工藝，在TOPCon電池效率提升方面取得了積極成果——
【能源革命觀察】助力光伏電池轉換效率不斷提升
晉能清潔能源科技股份公司高效TOPCon電池車間自動化生產線。
晉能清潔能源科技股份公司科研人員正在檢查相關產品。
電池工藝是光伏產業發展的核心驅動力。從初始的簡單結構電池工藝，到如今的隧穿氧化層鈍化接觸、異質結電池工藝等，新技術使電池的光電轉換效率持續提升，為太陽能光伏產業的快速發展提供了直接驅動力。發展高效電池工藝可提升光伏組件實際功率，進而攤薄光伏系統成本，其擁有的更好衰減系數，可增益光伏電站全生命周期發電量，降低光伏電池全生命周期度電成本。
日前，晉能清潔能源科技股份公司通過不斷探索和研發新材料、新工藝，在TOPCon電池效率提升方面取得了一定成果。其TOPCon電池量產平均效率已穩定在26.8%，量產最高效率達27.1%，成功對標行業內一流水平，為公司生產運營內在循環注入了強勁動力。
新制備工藝有效提升電池整體性能
依靠強大的技術基礎實力，結合先進的制備工藝和結構設計，公司電池工藝團隊對TOPCon電池的制備方法和結構進行了大膽改進。新的制備工藝採用二步制絨工藝，有效增加了電池表面的光吸收面積，減少了光反射損失。同時，引入LECO金屬化工藝，降低了金屬電極與硅片之間的接觸電阻，提高了電流傳輸效率。高阻密柵工藝的應用，進一步提高電池在光照下的電能轉化效率。
在結構設計上，電池工藝團隊對超薄隧穿氧化硅層和摻雜多晶硅層進行精細調整優化。通過對一氧化二氮（N2O）的通入控制，在背面形成高品質超薄隧穿氧化層，提高鈍化效果。調整摻雜多晶硅層結構分布，將摻雜多晶硅拆分為淺摻和重摻兩層結構，形成高低濃度梯度差，保証鈍化效果基礎上，提高接觸性能。優化摻雜多晶硅層厚度，減少光的寄生吸收，提高電池片對光的有效吸收率。
經過進一步優化設計，電池工藝團隊成功提高了TOPCon電池的開路電壓和短路電流，顯著提升了電池的光電轉換效率。此外，團隊通過改進金屬柵線的結構和布局，降低了串聯電阻，提高了電池的填充因子，進一步提升了電池的整體性能。
材料創新助力生產邏輯革新
新材料的研發，為TOPCon電池效率提升開辟了新路徑。
研發團隊經過不懈努力，成功開發出高效清洗劑、低腐蝕漿料及高目數低線徑網版等創新材料組合。其中高效清洗劑可以提高清洗效果，降低化學品耗量30%，低腐蝕漿料將電極腐蝕率降低40%，而高目數網版則讓金屬柵線寬度從21微米縮至19微米，遮光面積減少19%。
“這些材料不僅是‘配方’升級，更是生產邏輯的革新。”電池工藝項目組主管工程師穆曉超解釋，“低腐蝕漿料的應用，既保障了電極與硅片的接觸電阻低於行業標准，又減小了燒結過程中漿料對硅片表面的減反射層和硅基體的腐蝕，有助於保持電池界面的完整性，減少因界面損傷導致的載流子復合，從而提升電池的開路電壓和短路電流，最終提高光電轉換效率。”
電池工藝經理崔寧認為，材料研發不是單點突破，而是要與工藝、成本匹配。我們要求團隊每月進行材料性價比測算，比如高目數網版雖然單價高，但通過減少銀漿用量和提升效率，綜合成本反而下降1%。
據了解，公司已建立材料數據庫，實時跟蹤供應商技術動態，確保技術迭代與供應鏈同步。電池工藝團隊也正摩拳擦掌，准備在現有基礎上探索更多的材料協同創新方案。
合力保障電池效率穩步提升
為了得出優化方案，就TOPCon電池鍍膜工序產能瓶頸問題，電池工藝鍍膜組不僅通過專業的知識進行大量的計算，確定溫度、功率、壓力、佔空比等各個關鍵參數值，還試樣驗証各方案的膜厚、外觀、均勻性，同步和實驗室配合，對實驗方案進行一系列可靠性測試驗証。
為加快項目進度，團隊成員連續作戰十幾個小時，加班加點成了家常便飯。以至於有人打趣鍍膜工序產線維護組負責人王菲是“電池車間的永動機”，他瘦弱的身軀裡，裝著一顆踏實肯干、吃苦耐勞的心，每天都以飽滿的熱情投入工作，向著目標不斷前行。
崔寧在動員會上強調：“困難是發展的常態，更是對我們的嚴峻考驗。隻有主動出擊、迎難而上，才能確保項目成功。”在他的鼓勵和協調下，部門人員毫不退縮，日夜鑽研，創新工藝參數，優化控制方法，最終圓滿完成項目預定目標。在鍍膜產能提升20%的基礎上，將粉塵產生量由2％減少至0%，良品率提升了0.2%。
除了技術創新和新材料開發，公司還對產線進行了全面優化。一方面，設備與動力部門緊密配合，對設備進行了升級改造，確保動力安全接入。另一方面，在材料開發、工藝設計、制成控制等方面進行了精細化管理。為保障穩定可靠的生產條件，車間也對電、水、特氣、化學品管路等基礎設施進行了優化，滿足了日益增長的生產需求，有力地保障了TOPCon電池效率的穩步提升和穩定運行。
本報記者杜鵑 本報通訊員劉夏
本欄圖片均由李航攝
記者手記
為了滿足市場需求，晉能清潔能源科技股份公司TOPCon電池工藝聯動電池設備、生產等相關部門肩負技術變革使命，勇立潮頭，以敏銳的洞察力錨定前沿方向，在隧穿氧化層精准調控、超薄多晶硅層沉積工藝及界面鈍化等關鍵技術領域堅持不懈，最終完成了當下量產良率與效率協同提升的重要任務。對各材料進行效率、良率、制程數據分析，篩選性價比更優原材料，降低物料成本，極大地降低了公司TOPCon電池生產成本，電池效率穩步提升。
新“配方”為發展注入新動力。此次TOPCon電池效率的提升，彰顯了晉能清潔能源科技股份公司在光伏電池技術領域的深厚實力。隨著技術的不斷進步和創新，未來，光伏電池將以更高的效率和更低的成本，為全球能源轉型和可持續發展作出更大的貢獻。
杜鵑
山西日報、山西晚報、山西農民報、山西經濟日報、山西法制報、山西市場導報所有自採新聞（含圖片）獨家授權山西新聞網發布，未經允許不得轉載或鏡像﹔授權轉載務必注明來源，例："山西新聞網-山西日報 "。
凡本網未注明"來源：山西新聞網（或山西新聞網——XXX報）"的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在於傳遞更多信息，並不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
