不斷刷新的PERC電池效率紀(jì)錄

　　

　　PERC（PassivatedEmitterandRearCell）電池通過使用背面鈍化技術(shù)，降低背表面復(fù)合，并增強(qiáng)光線在硅基的內(nèi)部反射，是一種可以有效地提高電池片效率的高效電池結(jié)構(gòu)。光伏產(chǎn)業(yè)對(duì)PERC技術(shù)的積極投入，使得PERC電池效率持續(xù)攀升。

　　

　　近半年來，PERC電池轉(zhuǎn)換效率的世界紀(jì)錄被不斷刷新，展現(xiàn)了PERC強(qiáng)大的生命力。

　　

　　●2017年10月2日，晶科能源宣布其研發(fā)的實(shí)用面積（245.83平方厘米）P型多晶PERC電池轉(zhuǎn)換效率高達(dá)22.04%，創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄；

　　

　　●2017年10月17日，隆基樂葉宣布，經(jīng)德國(guó)弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所測(cè)試認(rèn)證，其單晶PERC電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到22.71%，創(chuàng)下新的PERC電池世界紀(jì)錄；

　　

　　●2017年10月26日，晶科能源宣布，經(jīng)中科院檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證，其研發(fā)的P型單晶PERC電池轉(zhuǎn)換效率高達(dá)22.78%，創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄；

　　

　　●2017年10月27日，隆基樂葉宣布，收到國(guó)家太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（CPVT）測(cè)試報(bào)告，報(bào)告顯示其單晶PERC電池轉(zhuǎn)換效率最高水平達(dá)到23.26%，創(chuàng)造了里程碑式的最新世界紀(jì)錄；

　　

　　●2017年11月8日，晶科能源宣布，經(jīng)中國(guó)科學(xué)院太陽(yáng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)質(zhì)量檢測(cè)中心認(rèn)證，其P型單晶PERC多柵電池效率達(dá)到23.45%，再次打破P型單晶電池效率的世界紀(jì)錄；

　　

　　●2018年2月28日，隆基樂葉宣布，經(jīng)中國(guó)國(guó)家太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(CPVT)測(cè)試認(rèn)證，其單晶PERC電池轉(zhuǎn)化效率最高已達(dá)到23.6%，再次成為新世界紀(jì)錄保持者。

　　

　　金屬化漿料助力PERC電池效率提升

　　

　　業(yè)內(nèi)人士表示，量產(chǎn)型PERC電池的效率有望突破24%，可見PERC電池轉(zhuǎn)換效率仍有進(jìn)一步突破的空間。導(dǎo)電漿料是電池效率提升的關(guān)鍵材料，由于PERC電池的背面結(jié)構(gòu)不同于常規(guī)晶硅電池結(jié)構(gòu)，對(duì)于金屬化漿料背面鋁漿、背面銀漿和正面銀漿提出了新的挑戰(zhàn)。

　　

　　良好的背面鈍化可有效增加PERC電池光的內(nèi)部反射提高晶硅太陽(yáng)能電池在長(zhǎng)波的響應(yīng)，還能有效降低背表面復(fù)合速率、提高少子壽命。PERC電池對(duì)背面鋁漿基本要求如下：（1）開膜處填充效果良好（2）對(duì)介質(zhì)膜的損傷適中（3）連續(xù)的、均勻的、厚度合適的局部鋁背場(chǎng)（LBSF）（4）良好的可靠性（附著性、EL、耐老化性能等）。

　　

　　PERC電池背面銀漿除需具備傳統(tǒng)晶硅電池背銀所必需的特性：良好的印刷性能和較低的銀含量之外，還應(yīng)當(dāng)具備如下幾條要素：（1）低活性，非接觸的背面銀漿可以降低對(duì)電池背面鈍化層的損傷，從而提高電池片開路電壓；（2）較寬的工藝窗口，適應(yīng)低溫?zé)Y(jié)工藝；（3）優(yōu)秀的附著力及老化附著力。

　　

　　對(duì)于PERC電池正面銀漿而言，為了配合PERC技術(shù)獲得更高的轉(zhuǎn)換效率，除了提高接觸性能，細(xì)線印刷降低柵線遮光面積等常規(guī)性能之外，還需要能夠疊加雙次印刷，分布印刷，多主柵技術(shù)等。同時(shí)，為了幫助PERC電池降低光致衰減效應(yīng)，還要求PERC正銀擁有寬的燒結(jié)工藝窗口，能夠適應(yīng)低溫?zé)Y(jié)。

　　

　　據(jù)悉，晶科能源和隆基樂葉借助賀利氏光伏的高性能銀漿，多次刷新了PERC電池效率的世界記錄。

　　

　　雙面PERC電池對(duì)鋁漿提出了新的挑戰(zhàn)

　　

　　PERC是最簡(jiǎn)單和最具成本效益的雙面結(jié)構(gòu)。PERC雙面電池制造的常用技術(shù)是在PERC單面電池的基礎(chǔ)上，改變PERC電池的印刷工藝，背面由全鋁層改為局部鋁層，因此背面的入射光可由未被鋁層遮擋的區(qū)域進(jìn)入電池，從而實(shí)現(xiàn)雙面光電轉(zhuǎn)換功能。
 

　　
 

　　單面PERC電池與雙面PERC電池結(jié)構(gòu)

　　

　　可見，雙面PERC技術(shù)對(duì)背面鋁漿和金屬化提出了一些特殊工藝要求：（1）背面印刷精度較單面PERC電池的要求略高；（2）背面需絲網(wǎng)印刷鋁柵線，對(duì)鋁漿提出了更高的要求。

　　

　　雙面PERC電池背面采用鋁柵線設(shè)計(jì)，可以有效降低局域接觸空洞。對(duì)改善局域鋁背場(chǎng)均勻性從而提升電池開路電壓有幫助。雙面PERC鋁漿的關(guān)鍵技術(shù)如下：（1）鋁柵線燒結(jié)后需具有一定的高寬比，可以增加光照面積，有利于收集更多的光生電流，提升PERC電池背面轉(zhuǎn)換效率（2）具備良好接觸處局域填充效果及厚度適合的鋁背場(chǎng)，以減小體電阻率。

　　

　　雙面PERC電池在幾乎不增加成本的情況下實(shí)現(xiàn)雙面發(fā)電，顯著地降低了光伏系統(tǒng)的度電成本，極大地增強(qiáng)了PERC技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力與未來發(fā)展?jié)摿?。天合、隆基樂葉、晶澳、愛旭等多家制造商均推出了雙面PERC產(chǎn)品，預(yù)計(jì)雙面PERC將成為PERC電池后續(xù)發(fā)展的重要路線。

　　

　　PERC技術(shù)正在成為太陽(yáng)電池新一代的常規(guī)技術(shù)

　　

　　制造工藝的成熟和較低的資本投入使PERC電池產(chǎn)能易于擴(kuò)張，加上下游市場(chǎng)對(duì)高功率組件的需求，光伏行業(yè)積極擴(kuò)張PERC電池產(chǎn)能。2017年全球太陽(yáng)電池產(chǎn)能約125GW，其中PERC電池產(chǎn)能達(dá)35GW。2018年新建或升級(jí)的P型晶硅太陽(yáng)電池產(chǎn)線，基本都將采用PERC技術(shù)?？梢奝ERC技術(shù)正在成為太陽(yáng)電池新一代的常規(guī)技術(shù)。

　　

　　目前，單晶PERC電池的量產(chǎn)效率可以達(dá)21.5%，疊加黑硅的多晶PERC電池的量產(chǎn)效率可達(dá)20.5%，各大廠商仍在不斷致力于PERC電池量產(chǎn)效率的提升。通過與多主柵、選擇性發(fā)射極和TOPCon等技術(shù)的疊加，以及對(duì)漿料及金屬化等可量產(chǎn)化的技術(shù)手段的不斷優(yōu)化，PERC單晶與多晶電池量產(chǎn)效率近期將普遍超過22%和21%，競(jìng)爭(zhēng)力得到進(jìn)一步提升，并為適用于PERC工藝的正面銀漿、背面鋁漿和背面銀漿帶來巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。