在光伏产业追求极致效率的道路上,BC电池因其正面无栅线、100%受光的特性,一直被行业公认为单结晶硅技术路线的终极形态。然而,自1975年首次被提出以来,BC技术因制造难度极高、成本居高不下,长期停留在实验室阶段,未能实现规模化应用。直到近年来,爱旭通过全球独创的“分置法”结合激光图形化技术,成功推动BC技术迈入大规模量产时代,一举扭转了行业对BC电池“效率高但难量产”的刻板认知。
传统BC技术路径的局限性
过去,行业普遍采用的BC电池制备方法主要分为“一步法”。
一步法虽然在工艺流程上相对简洁,通过在整面沉积基础膜层后局部覆盖掺杂源实现P、N区制备,却无法回避一个根本性问题:P型区和N型区对隧穿层厚度、质量及掺杂工艺的要求截然不同。“一刀切”的工艺策略导致两者钝化接触性能只能相互妥协,无法同时达到最优,严重制约了电池最终效率。
同时其需依赖外源性掩膜(如SiNx、SiCx等),不仅大幅拉长了工序流程,更在掩膜沉积与清洗步骤中引入显著污染,导致量产良率低、能耗高、成本居高不下。此外,传统图形化工艺依赖刻蚀浆料开孔,不仅耗材成本高昂,还进一步增加了污染源,成为制约BC技术产业化的一大障碍。
爱旭ABC分置法:以颠覆式创新实现三大突破
针对行业共同面临的技术痛点,爱旭跳出原有技术框架,在全球范围内首次提出并实现了“分置法”,涵盖以下几项核心突破:
1. P区与N区工艺完全分置,实现钝化接触性能最优化
爱旭将P区与N区隧穿氧化层和多晶硅层的制备过程彻底分离,不仅避免了传统一步法中P区高温工艺对N区性能的负面影响,更通过对不同区域进行独立、精准的工艺定制,使P、N区钝化接触性能均达到理论最佳值。
2. 以BSG/PSG为自生成掩膜,彻底告别外源性污染
创新性地利用硼、磷扩散高温过程中自然形成的BSG(硼硅玻璃)和PSG(磷硅玻璃)层作为图形化掩膜,既杜绝了外源性掩膜及清洗过程中的污染源引入,又大幅降低了物料成本,更将分置法的工艺流程缩短至与一步法相当的水平。
3. 激光图形化替代刻蚀浆料,实现清洁、低耗图形开孔
通过激光图形化技术取代传统刻蚀浆料,既避免了化学刻蚀带来的污染,也显著降低了耗材成本。结合首创的臭氧水清洗工艺替代高成本RCA清洗,在提升清洗稳定性的同时实现槽液寿命超过24小时,进一步保障了量产可持续性。
量产成效显著,效率、成本双重提升
2023年该技术投入规模化生产,爱旭ABC电池量产效率突破27%,当年组件量产效率突破23.6%,创造了全球可商业化组件效率纪录,并将效率纪录值提升0.8%,一举将BC技术与非BC技术之间的效率优势从0.15%拉大至0.9%,确立了BC在高效电池领域的绝对领先地位。
目前,ABC组件已连续30个月蝉联TaiyangNews全球组件量产效率榜首,组件量产效率提升至24.4%,充分验证了ABC技术在规模商业化应用上的优势。
更值得注意的是,凭借工艺步骤的缩减、化学品消耗的降低以及无银金属化等配套技术的成熟,ABC电池的制造成本大幅下降,推动BC技术从小众的MW级应用跃升为10GW级别的大规模量产方案,真正展现出在主流市场上的竞争力。
重塑BC技术范式,引领光伏效率革命
中国绿色供应链联盟光伏专委会秘书长吕芳曾以一句充满诗意的感慨,道出行业对BC技术的坚定信念:“自从一见桃花后,直至如今更不疑”。自BC电池概念问世以来,其正面无栅线、全背电极的纯粹结构与近乎理想的光电特性,便让整个光伏行业看到了晶硅技术所能企及的终极可能。尽管产业化道路曲折漫长,但那一瞥“桃花”之明艳,早已种下整个行业不曾动摇的期待——BC,理应就是未来。
爱旭ABC分置法不仅是一项工艺创新,更是一次对BC电池技术范式的根本性重塑。它从根本意义上解决了BC电池自提出以来近五十年未能突破的“质产不兼容”难题,使得这一曾经只存在于实验室中的“理想技术”真正走向产业化的舞台中央。这一颠覆式创新,极大提升了人类对太阳能的转换与利用能力,使得光电转换效率迈向前所未有的高度。它不仅仅属于光伏制造业的成功,更代表中国科技力量在全球能源转型中发出的强音——我们正以颠覆式创新,加速推动人类文明走向零碳新时代。
