北極星太陽能光伏網訊:所謂選擇性發射極（SE-selectiveemiter）晶體矽太陽電池，即在金屬柵線（電極）與矽片接觸部位進行重摻雜，在電極之間位置進行輕摻雜。這樣的結構可降低擴散層複合，由此可提高光線的短波響應，同時減少前金屬電極與矽的接觸電阻，使得短路電流、開路電壓和填充因子都得到較好的改善，從而提高轉換效率。
SE電池生產企業
無錫尚德研發的Pluto冥王星電池，最新的轉換效率已達20.3%。
SE電池的結構
在太陽電池的眾多參數中，發射極（dopantprofile）是最能影響轉換效率的參數之一。
適當提高方塊電阻可提高開路電壓和短路電流，但是在絲網印刷方式下，Ag電極與低表面摻雜濃度發射極的接觸電阻較大，最終會由於填充因子的下降從而引起轉換效率降低。
為了同時兼顧開路電壓、短路電流和填充因子的需要，選擇性發射極電池是比較理想的選擇，即在電極接觸部位進行重摻雜，在電極之間位置進行輕摻雜。
傳統結構的太陽電池n+擴散層方阻一般在40-50Ω/□，而SE結構的太陽電池的淺擴散方阻一般在80-100Ω/□，在電極下的重摻方阻則低於40Ω/□。
該結構電池的優點
1、降低串聯電阻，提高填充因子
在絲網印刷工藝下，前柵接觸電阻、體電阻和擴散層薄層電阻對串聯電阻貢獻最大。
根據金屬-半導體接觸電阻理論，接觸電阻與金屬勢壘（barrierheight）和表面摻雜濃度（Nb）有關，勢壘越低，摻雜濃度越高，接觸電阻越小。
2、減少載流子Auger複合，提高表面鈍化效果
當雜質濃度大於1017cm-3時，Auger複合是半導體中主要的複合機制，而Auger複合速率與雜質濃度的平方成反比關係，所以SE的錢擴散可以有效減少載流子在擴散層橫向流動時的Auger，提高載流子收集效率。
3、改善光線短波光譜響應，提高短路電流和開路電壓
對於AM1.5G而言，月20%能量的入射光的吸收發生在擴散層內，所以淺擴散可以提高這些短波段太陽光的量子效率，提高短路電流；同時，由於存在一個橫向的（n++-n+）高低結，和傳統結構相比，還可提高開路電壓。
儘管SE太陽電池目前還沒有進入大規模量產階段，但選擇性發射極電池的高轉換效率，為降低生產成本帶來的效益不可小覷。待工藝技術匹配更加完善之後，在未來的幾年內有望成為光伏市場的熱門產品。（作者 沈輝）
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