群雄逐鹿的PERC市场

2017-10-13 14:17:03 摩尔光伏　点击量：评论 (0)

随着国家政策指向及市场需求对于电池效率提出了越来越高的要求，高效电池技术受到的关注度进一步提升。其中PERC(Passivated Emitterand Rear Cell)电池最早起源于上世纪八十年代，1989年由澳洲新南威尔士大学

潜力如何挖掘？

中国科学院微电子研究所主任贾锐认为，PERC电池器件结构的设计，对电子和空穴的输运有着显著的影响。这个显著的影响会影响到PERC的开路电压、短路电流、填充因子和效率。合理电池结构的设计可以有效的提升效率，并且降低工艺的成本。PERC电池效率的提升需要降低电子和空穴的输运损失、光学损失和复合损失。

PERC的发展也有金属化浆料的功劳。铝浆配方得到了显著改善。据ISFH研究所Dullweber先生的介绍，铝浆的性能在五年前尚有诸多缺陷，如合金工艺、共晶组成，BSF构成以及背面颗粒的形成。而现在，所有这些问题都得到了大幅改善。正面接触银浆方面也是如此。除了开发适合高电阻发射极的配方外，浆料制造商也在持续研发新的产品，满足PERC电池对较低工艺温度的特殊要求。目前已有的可运用于量产的再生方案足以解决单晶的LID问题，增强了电池制造商扩大单晶PERC产能的信心。汇流条技术的改进，增加主栅数量等，都有助于PERC的发展。所有这一切使得PERC技术得以迅速扩张。目前光伏产业针对PERC所进行的深入研究，将令PERC技术进入一个新的阶段。

中国科学院电工研究所太阳电池研究部主任王文静研究认为，单晶PERC电池的衰减高于单晶BSF电池，其原因主要是由于B-O对导致的，目前已经通过光照退火成功抑制。多晶PERC电池的衰减表现为与温度相关的LeTID，其原因仍不明朗，但是似乎与多晶硅中过多的金属离子有关。目前已经找到抑制LeTID的途径，包括高温、高光强辐照，但是其大规模应用还具有挑战性。对于多晶PERC电池的衰减原因，业界也正不断深入探索。

武汉帝尔激光科技股份有限公司董事长李志刚也认为，PERC电池衰减的问题，曾经困扰光伏产业相当长的时间，现在正慢慢得到解决。他提出，用激光的方式，整形得到几百个太阳的光强，来修复单晶PERC电池，效率会得到0.1%左右的提升。在20个小时之后，衰减就比较平缓，激光处理后的光衰幅度会很低，大部分在0.5%的水平。但是在多晶部分，目前还没有非常理想的解决方案，主要受硅片材料影响，光衰后效率分布差异较大，激光处理后光衰在0.5%-2%，正在开发新激光方案来进一步改善处理效果。

目前,PERC电池已然成为了众多晶硅电池厂家的新宠，技术成熟度越来越高，同时关键设备的国产化进程也逐步加快。PERC电池的成本稳步下降，进步令人欣喜，当然问题依然存在：首先在氧化铝沉积设备上，梅耶伯格的板式PECVD可谓一家独大，然而其维护成本高，TMA消耗量大，同时薄膜质量提升空间较小；而ALD设备目前呈现百家争鸣的态势，国内设备厂商也强势加入战局，然而目前尚未有一家设备久经市场考验，沉积速率、沉积质量、开机率等多方面的矛盾仍亟待改进。

双面PERC的加入

在2015年，SolarWorld与其合作研究结构ISFH报道了双面PERC（PERC+）产品，其电池背面使用了局部铝栅线，取得了与单面电池相当的正面转换效率，双面率达到65%。相比之前出现的双面电池，没有使用高成本的银栅线与N型硅片，也没有背面扩散环节，电池成本与单面PERC电池成本相当，展现出非常好的应用前景。