PERC电池的过去、如今和将来

北极星太阳能光伏网讯:PERC电池开展历程

PERC电池(Passivated Emitterand Rear Cell)最早起源于上世纪八十年代,1989年由澳洲新南威尔士大学的MartinGreen钻研组在AppliedPhysicsLetter初度正式报导了PERC电池构造,其时到达22.8%的尝试室电池效率。到了1999年其尝试室钻研的PERL电池发明了转换效率25%的世界纪录。PERC电池的尝试室制备,接纳了光刻、蒸镀、热氧钝化、电镀等技术。PERC电池与通例电池最大的区别在背外表介质膜钝化,接纳局域金属接触,大大降低被外表复合速度,同时提升了背外表的光反射。

2006年用于对P型PERC电池的不和的钝化的AlOx介质膜的钝化作用引起大家器重,使得PERC电池的财富化成为可能。随后随着堆积AlOx财富化制备技术和办法的成熟,加上激光技术的引入,PERC技术初步逐步走向财富化。2013年前后,初步有厂家导入PERC电池消费线,近几年PERC电池越来越引起行业器重,产能取得快捷扩张。2017年全球大约新增产能6.5GW,从现有规范电池线晋级2.5GW,大约至2017年底,全球PERC电池产能将到达20GW。

值得一提的是,2017年将可能是PERC电池与通例电池的市场份额的转折性的一年。随着PERC电池产能的扩张,通例电池的市场份额将逐步下降。

PERC电池效率

在短短几年中,PERC电池大面积可量产效率连续攀升,单晶PERC电池产线效率遍及到达21-21.5%,多晶到达20-20.5%摆布。工业化大面积单晶PERC和多晶PERC电池的最高转换效率别离到达22.6%(我国常州天合)和21.63%(我国晶科)。

PERC电池的过去、此刻和未来

图1全球电池产能预测

PERC电池的技术合作力吸引了整个财富界的存眷,财富化办法、关键资料都在加速开发中。MeyerBurger公司接纳PECVD法制备AlOx膜的堆积办法,报导了一种新的正外表氮化硅膜与不和氮化硅与AlOx膜集成在一起的3in1办法,AlOx工艺腔4对微波源,2对朝上镀膜,2对朝下镀膜,SiN工艺腔1,6对微波源,朝下镀膜;SiN工艺腔2,6对微波源,朝上镀SIN工艺腔1、2之间无隔离缓冲腔体,可一次完成正面朝上或正面朝下PERC电池3层镀膜。新办法减少了硅片高下片次数,进步消费效率。抱负能源开发出原子层堆积(ALD)法的AlOx膜堆积办法,接纳托盘方式传输电池硅片,与其他供应商接纳的硅片间接传输方式比拟,可以将碎片率降到最低;同时最洪流平减少由于碎片构成的停机工夫。杜邦等公司开发出针对高效PERC电池的整合金属化处置惩罚惩罚计划将促进PERC市场快捷开展,包含新一代PERC正面银浆PV20X、PV56x系列不和银浆、PV36x系列不和铝浆等,可满足PERC电池低温烧结的必要。武汉帝尔公司积极开发激光在PERC电池中的应用办法,包含激光消融、激光掺杂、激光退火等,如激光掺杂磷技术,以扩散后的PSG层为磷源,操作激光可选择性加热的特性,在电池正外表电极位置停止磷的二次掺杂,造成选择性重掺的n++层。

双面PERC技术

PERC电池的过去、此刻和未来

图2单面PERC电池构造

PERC电池的过去、此刻和未来

图3双面PERC电池构造

通过少量技术扭转,在根本不增多老本的根底上,PERC电池可实现双面发电。双面PERC成为行业新热点。其劣势包含:可双面发电、双玻封装高牢靠性、降低铝浆用量、弯折率降低、与现有PERC消费线兼容、可接纳单晶硅或多晶硅作为基体,老本劣势显著。弊端是工艺要求特殊、不和印刷精度较单面PERC电池的要求略高、对铝浆有更高的要求。

天合报导了量产正面21.15%、不和12.27%的双面效率。乐叶报导了正面300W不和225W的组件功率。双面PERC发电还可带来额外增益。大量PERC双面组件发电项宗旨发电量被搜集与比照,在差异发电节令、差异气候区下,差异背垫面的状况下,报导了5—46%(含跟踪)的发电增益。

PERC电池的过去、此刻和未来

表1隆基乐叶双面PERC电池效率及功率

PERC电池发电性能

PERC电池的发电性能是表征PERC电池合作力的另一重要因素。在青海、海南、吐鲁番等差异的实证基地停止差异电池户外发电性能的比照剖析,选用的组件类型包孕通例单晶硅、通例多晶硅、单晶PERC、多晶PERC等,发现单晶PERC技术更高的单位发电特性(kwh/kw),大同基地报导了PERC单晶多发电2.61%的发电增益,青海实证基地在一个月的收罗数据中发现单晶PERC发电量最高(22.69kwh/kw),单晶通例电池次之(22.26kwh/kw),多晶通例电池再次之(22.20kwh/kw),多晶PERC电池与多晶通例电池濒临,似乎更低(21.97kwh/kw)。必要指出的是,目前户外实测数据搜集工夫较短,更深刻的钻研还必要更长工夫的发电性能数据搜集与比照剖析。

PERC电池的光致衰减

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