随着全球能源需求的不断增长和可再生能源技术的迅速发展，太阳能光伏技术成为推动绿色能源转型的关键力量。隆基作为全球领先的光伏企业，始终致力于技术创新，特别是在异质结电池（HJT）领域取得了显著突破。HJT电池凭借其优异的光电转换效率，在全球范围内创下了新的效率纪录。隆基将异质结技术与背接触技术相结合，实现了电池结构和材料的双重创新，进一步提升了HBC电池的效率和稳定性。本文将详细介绍隆基在背接触异质结电池（HBC）研发过程中的技术创新和产业化进展。
一、异质结电池效率提升关键点
异质结电池因其高效的光电转换性能，成为当前光伏技术研发的热点。隆基在提升异质结电池效率方面，从材料选择、表面钝化、接触电阻优化以及电极设计等多个方面进行了深入研究和创新。
1. 高质量隆基硅片
高质量硅片是异质结电池高效运行的基础，隆基在硅片的尺寸、厚度及电阻率等方面进行了优化：
全工业尺寸（>M6）硅片：采用大于M6规格的全工业尺寸硅片，有助于提升光电转换效率，减少光损耗，同时降低生产成本。这种大尺寸硅片为电池的规模化生产提供了坚实的基础。
硅片厚度（110-130 μm）：控制硅片厚度在110-130微米之间，不仅减少了材料使用量，降低了成本，还提升了电池的机械强度和抗裂性能。适中的厚度确保了高效的光电转换同时保持电池的耐用性。
体电阻率（1~2 Ω·cm）：优化硅片的体电阻率在1~2欧姆厘米之间，提升载流子的传输效率，降低电阻损耗，从而有效提高光电转换效率。
2. 表面钝化
表面钝化技术是减少载流子复合、提升电池开路电压（Voc）的关键。隆基在表面钝化方面的创新包括：
a-Si:H(i)叠层钝化：通过氢化非晶硅（a-Si:H(i)）叠层钝化，有效减少表面复合损失，提升光电流的收集效率。这一技术显著改善了硅片表面的电学性能。
超薄a-SiOx:H层：在钝化层之上增加超薄的氢化硅氧（a-SiOx:H）层，进一步增强钝化效果，减少载流子复合，同时提高电池的热稳定性。
随机金字塔制绒CZ硅片：采用随机金字塔结构的CZ硅片制绒技术，增加硅片的光吸收能力，减少光反射，进一步提升光电转换效率。
3. 接触电阻
降低接触电阻是提升电池效率的重要环节，隆基通过以下技术措施实现：
nc-SiOX(n)窗口层：使用非晶硅氧化物（nc-SiOX(n)）作为窗口层，有效降低与硅片的接触电阻，提高载流子的传输效率，同时保持高透明性，增加光透过率。
nc-Si:H(p)发射极：在发射极层采用非晶硅氢（nc-Si:H(p)）材料，提升载流子的扩散效率，减少电荷复合，优化电流传导性能。
4. 电极
电极设计对电池的导电性能和光透过率具有重要影响，隆基在电极材料和技术上进行了创新：
高迁移率和高透过的TCO（透明导电氧化物）：采用具有高迁移率和高透过性的TCO材料，降低电池的接触电阻，同时提升光透过率，增加光电流生成。
先进金属化技术：应用先进的金属化技术，提高电极表面的平整度和导电性能，确保电池在高效率和高稳定性之间的平衡。
二、背接触异质结电池
背接触异质结电池（HBC）作为HJT电池的升级版，具有多项显著优势，使其在光伏市场中具有广阔的应用前景。
1. 优势一：正面光学
HBC电池的正面无栅线遮挡，极大地提升了光的吸收能力，带来更高的短路电流密度（Jsc）。无栅线设计减少了光的反射和遮挡，使更多的光线能够被硅片吸收，提升整体光电转换效率。
2. 优势二：双面钝化
采用双面a-Si:H(i)钝化技术，提供高的开路电压（Voc）。双面钝化不仅减少了载流子的复合损失，还增强了电池的电学性能，确保高效的光电转换过程。
3. 优势三：降本空间大
HBC电池结构中，实现了无铟和无银的设计，显著降低了材料成本。铟和银的减少，不仅降低了生产成本，还解决了资源稀缺的问题，为大规模量产提供了更大的成本优势。
三、异质结量产挑战
尽管异质结电池具有诸多优势，但在大规模量产过程中仍面临多重挑战，隆基通过技术创新积极应对这些问题。
1. 板式PECVD
板式等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备成本高，尤其在nc-Si层的生长上，是异质结电池量产的主要挑战之一。隆基通过优化设备设计和工艺流程，降低了PECVD设备的成本，提高了生产效率。
2. 铟的消耗
铟在异质结电池中的应用限制了其大规模生产的可持续性。铟资源有限，难以支撑太瓦级规模的生产。隆基通过开发替代材料和优化TCO层的工艺，减少了铟的使用量，提升了生产的可持续性。
3. 金属化
低温金属化技术尤其在实现正面低线宽、高导电性和低成本的金属化技术上，仍存在技术瓶颈。隆基通过引入先进的金属化工艺，提升了金属化层的导电性能和透光性，同时降低了生产成本，推动了异质结电池的商业化进程。
四、HBC电池效率提升关键点
隆基在传统HBC电池的基础上，进一步优化了电池结构和材料，显著提升了光电转换效率。隆基在HBC电池的效率提升方面，重点关注以下几个关键点：
1. 新的接触钝化策略
通过采用新的接触钝化策略，降低了接触电阻，提高了电池的电流传导性能。同时，叠层少铟TCO技术的应用，减少了长波光学寄生吸收损失，进一步提升了光电转换效率。
2. 无损激光图形化技术
无损激光图形化技术在HBC电池中扮演了重要角色。隆基系统研究了激光过程，解决了过热和钝化效果降低的问题。采用合适的牺牲层，减少了激光对电池的损伤，确保了高质量的钝化效果。
3. 叠层减反膜
开发叠层减反膜技术，降低了入射光的反射损失，提升了电池的光学特性。通过优化减反膜的层结构和材料，进一步增强了光的吸收能力，提高了光电转换效率。
4. 湿法侧蚀控制
在碱溶液中加入添加剂，有效抑制了湿法加工中的侧蚀现象。优异的侧蚀控制显著提升了表面钝化水平，获得了更高的开路电压（Voc），进一步提升了电池的整体效率。
5. 密实钝化接触
采用SPET方法（SiH₂ promotion at elevated temperature），通过外延生长抑制载流子复合，显著提升了钝化效果。密实的本征钝化接触有效降低了电阻，提升了电池的光电转换效率。
6. 叠层少铟TCO技术
叠层少铟ITO：开发叠层工艺，减少了ITO膜层对长波段光子的寄生吸收，提升了光透过率。
界面接触电阻降低：优化叠层工艺，降低了界面接触电阻，带来了0.1 mA/cm²的Jsc增加和0.6%的填充因子（FF%）提升。
五、隆基HBC电池产业化进展
隆基绿能在HBC电池产业化方面取得重要突破，其电池效率达到27.3%，刷新世界纪录，同时实现中试线批次效率超27%，充分验证了规模化量产的可行性。通过无损激光图形化技术、少铟TCO工艺、叠层减反膜及高质量硅片匹配等创新，隆基显著提升了电池性能并降低了生产成本。同时，HBC电池的无栅线设计与双面钝化结构展现了卓越的效率与成本优化潜力，隆基已克服高成本挑战，为HBC技术的商业化铺平道路。
隆基绿能在背接触异质结（HBC）电池产业化方面稳步推进，其电池组件平均效率和功率呈现持续增长趋势。HBC电池组件功率预计从2024年10月的643W提升至2025年6月的680W，同时电池平均效率也将从25.59%逐步提升至27.08%。
六、总结
隆基在背接触异质结电池（HBC）研发方面，通过高质量硅片的选用、先进的表面钝化技术、接触电阻的优化以及电极设计的创新，显著提升了电池的光电转换效率。同时，隆基积极应对异质结量产过程中面临的技术挑战，通过优化生产工艺和材料选择，推动了异质结电池的商业化进程。特别是在HBC电池的研发中，隆基通过多项关键技术的突破，进一步提升了电池的效率和稳定性，为未来光伏技术的发展树立了新的标杆。随着这些技术的不断成熟和推广，隆基将在全球光伏市场中继续保持领先地位，推动可再生能源的广泛应用。
