近日，国家电投黄河上游水电开发有限责任公司高效电池研发实验室历时3个月，自主独立研发出新结构高效IBC电池，该电池工艺路线专门针对青海、西藏等高紫外线地区定制研发，其技术亮点更是采用十二道工序的超高精度光刻工艺。此前，光刻设备仅用于半导体芯片生产过程，极少用于电池研发。
IBC电池是可量产的高效晶体硅电池技术方向之一、最先进的高效电池之一，由于结构特殊、工艺复杂、成本较高，其技术只有美国、日本、韩国等国家的少数公司掌握，尤其背面叉指状PN结的制备最为复杂困难。电池转换效率提升亦是整个光伏行业的一致追求。为此，黄河公司作为全球最大光伏发电运营商，组建了高水平研发团队，与杜邦、华为、清华大学等知名企业、高校和科研院所建立了20个联合创新实验室，建成了全球规模最大、最先进的光伏发电实证基地，对包括IBC电池技术在内的多种先进技术开展了深入研究。经过多年实验和验证，掌握了IBC电池关键核心技术。
据悉，与常规电池相比，高效IBC电池在300-500纳米的短波范围内的光吸收提高了5-10%，在500-1100纳米波段范围内光吸收提高1-2%。新结构IBC电池的一大亮点是背面超精细的PN结图案和背电极设计。常规激光设备无法满足精度要求，而电池研发工程师常纪鹏负责开发的、拥有十二道工序的超高精度光刻工艺能够很好满足设计要求。此前，光刻设备用于半导体芯片生产过程，很少用于电池研发。
“这个工艺流程不仅可以满足IBC电池前后端的工艺匹配，而且精度要比常规的激光设备工艺精度更高，为以后超精细的IBC电池背面PN结区域设计提供了一种可行的技术支持及工艺路线。我们的最终目标，是要将目前所有电池中比较好的一些优点结合在一起，制作一种高效、稳定的定制化N型电池。”常纪鹏说。
“在没有任何可供参考经验的情况下，我们将掩膜层厚度扩散方阻大小及均匀性等作为攻关重点，通过不断的工艺优化及数据分析，最终实现了最佳掩膜层厚度、最优的掩膜层清洗方案、最优的方阻大小及均匀性控制。”电池研发员王冬冬说。