不斷刷新的PERC電池效率紀錄

　　

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

　　

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

　　

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

　　

　　●2017年10月17日，隆基樂葉宣布，經(jīng)德國弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所測試認證，其單晶PERC電池光電轉換效率達到22.71%，創(chuàng)下新的PERC電池世界紀錄；

　　

　　●2017年10月26日，晶科能源宣布，經(jīng)中科院檢測實驗室驗證，其研發(fā)的P型單晶PERC電池轉換效率高達22.78%，創(chuàng)造新的世界紀錄；

　　

　　●2017年10月27日，隆基樂葉宣布，收到國家太陽能光伏產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗中心（CPVT）測試報告，報告顯示其單晶PERC電池轉換效率最高水平達到23.26%，創(chuàng)造了里程碑式的最新世界紀錄；

　　

　　●2017年11月8日，晶科能源宣布，經(jīng)中國科學院太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)質量檢測中心認證，其P型單晶PERC多柵電池效率達到23.45%，再次打破P型單晶電池效率的世界紀錄；

　　

　　●2018年2月28日，隆基樂葉宣布，經(jīng)中國國家太陽能光伏產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗中心(CPVT)測試認證，其單晶PERC電池轉化效率最高已達到23.6%，再次成為新世界紀錄保持者。

　　

　　金屬化漿料助力PERC電池效率提升

　　

　　業(yè)內人士表示，量產(chǎn)型PERC電池的效率有望突破24%，可見PERC電池轉換效率仍有進一步突破的空間。導電漿料是電池效率提升的關鍵材料，由于PERC電池的背面結構不同于常規(guī)晶硅電池結構，對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電池光的內部反射提高晶硅太陽能電池在長波的響應，還能有效降低背表面復合速率、提高少子壽命。PERC電池對背面鋁漿基本要求如下：（1）開膜處填充效果良好（2）對介質膜的損傷適中（3）連續(xù)的、均勻的、厚度合適的局部鋁背場（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，還應當具備如下幾條要素：（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，適應低溫燒結工藝；（3）優(yōu)秀的附著力及老化附著力。

　　

　　對于PERC電池正面銀漿而言，為了配合PERC技術獲得更高的轉換效率，除了提高接觸性能，細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，多主柵技術等。同時，為了幫助PERC電池降低光致衰減效應，還要求PERC正銀擁有寬的燒結工藝窗口，能夠適應低溫燒結。

　　

　　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電池對鋁漿提出了新的挑戰(zhàn)

　　

　　PERC是最簡單和最具成本效益的雙面結構。PERC雙面電池制造的常用技術是在PERC單面電池的基礎上，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)域進入電池，從而實現(xiàn)雙面光電轉換功能。
 

　　
 

　　單面PERC電池與雙面PERC電池結構

　　

　　可見，雙面PERC技術對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，對鋁漿提出了更高的要求。

　　

　　雙面PERC電池背面采用鋁柵線設計，可以有效降低局域接觸空洞。對改善局域鋁背場均勻性從而提升電池開路電壓有幫助。雙面PERC鋁漿的關鍵技術如下：（1）鋁柵線燒結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，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，極大地增強了PERC技術的競爭力與未來發(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，預計雙面PERC將成為PERC電池后續(xù)發(fā)展的重要路線。

　　

　　PERC技術正在成為太陽電池新一代的常規(guī)技術

　　

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

　　

　　目前，單晶PERC電池的量產(chǎn)效率可以達21.5%，疊加黑硅的多晶PERC電池的量產(chǎn)效率可達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等技術的疊加，以及對漿料及金屬化等可量產(chǎn)化的技術手段的不斷優(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%，競爭力得到進一步提升，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機遇。