对晶体硅电池而言，提高转换效率的重要途径是改善前表面以及背表面的钝化效果。由于P型晶体硅电池的扩散层是N型导电层，使用目前的SiNx减反射薄膜内带有固定正电荷，能够起到良好的场钝化效果，使用SiOx/SiNx薄膜能够进一步提高界面的介质钝化效果。
在晶体硅电池背面，目前的铝背面场可以提供一定的场钝化效果，但Al作为受主杂质在硅材料内部的固溶度较低，铝背场提供的场钝化效果比较弱。能够显著改善背面钝化效果的是AlOx/SiNx钝化薄膜，一方面AlOx薄膜内部的固定负电荷密度较高，能够提供较强的场钝化能力;另一方面，在高温烧结过程中，AlOx与P型硅基片界面能够形成一层1~2nm厚的SiOx层，起到介质钝化的作用。对于P型基底，AlOx/SiNx叠层薄膜能够将少数载流子的表面复合速率降低到10cm/s。许多高效电池结构，如PERC、PERC、PERT、LFC等都是以背面AlOx/SiNx叠层钝化薄膜为基础。与常规晶体硅电池相比，PERC电池用AlOx/SiNx叠层薄膜替代铝背场，背面镀完AlOx/SiNx后进行局部的激光剥离出硅基片和背面铝层的接触窗口，背面的光生电流通过该窗口被背面铝层收集。目前PERC电池技术已经成为热门的
高效量产技术，其转换效率提升在0.5~0.8个百分点之间。
图6A. PEC电池图6B. LFC电池
3、20.5%以上效率多晶电池量产技术路线
晶科能源专注于具有可量产性的高效电池开发，目前已经实现了20%以上的高效多晶电池的批量生产，有望在年内实现20.5%以上量产效率。其高效多晶硅电池结构如图7所示。以金刚线切割的多晶硅片为基础，正面是低反射率的亚微米级绒面，结合SiOx/SiNx薄膜保证正面的钝化效果。背面采用AlOx/SiNx叠层钝化，形成PERC电池结构，大大改善背表面的钝化效果。低反射率的亚微米级绒面使得高效多晶电池具有明显的短路电流增益。SiOx/SiNx薄膜又能够使得正面的表面积增加的情况下，钝化效果不降低。背面PERC结构一方面提高了背面长波段的光谱响应，同时背面的背反射改善了长波段太阳光的利用次数。在正面电极上，采用多主栅细栅密栅设计。这种高效电池结构保证了优越的短路电流、开路
电压和填充因子，最终获得了高转换效率。
图7. 晶科能源量产高效多晶电池结构示意图
金刚线切割的多晶硅片硅材料损失较少，单位时间内的切片数增加，在成本上比常规砂浆线切割的多晶硅片有优势。而且其机械损伤较少，相应的缺陷密度较小。但是用常规的酸制绒手段不能实现有效的绒面制备。金刚线切割的多晶硅片经过常规酸制绒后的表面平均反射率接近30%，只能选择另外的新型的制绒手段。针对金刚线切割多晶硅片，晶科能源实现的高效电池生产技术工艺流程如图8所示。在先进制绒阶段，金刚线多晶硅片经过常规酸制绒工艺进行初步制绒，去除表面附近的损伤层。继续经过黑硅技术手段进行再制绒，形成亚微米级的绒面。后续经过绒面微处理完成整个先进制绒过程。为增强前表面的钝化效果，一低温氧化的薄层SiOx薄膜被引入到正面扩散层表面。除了提供钝化效果，该氧化层还具有一定的抗PID效果。低温氧化工艺使得增加该工艺步骤所需的成本较低。在PERC结构化阶段，高效电池先经过背面AlOx/SiN叠层薄膜沉积，再进行正面SiNx减反射薄膜沉积。后续经过激光开膜形成背面铝层的接触窗口，然后印刷PERC铝浆，通过调整匹配PERC铝浆的烧结工艺，达到形成良好背面局部接触的效果。背面PERC结构将降低背面复合速率，改善长波吸收效率，从而提升整体电性能。
特别值得一提的是，当电池正面和背面分别集成黑硅技术和PERC技术的情况下，电池效率的实际提升达到了1+1>2的效果。这与以往电池片正或背面多项技术集成时出现的提升效果无法叠加是不同的。
图8. 晶科能源量产高效多晶电池的工艺流程
