太陽(yáng)能電池中的單晶PERC電池技術(shù)知識(shí)小解析

在科技的發(fā)展道路上，離不開(kāi)能源的助力，特別是再科技飛速發(fā)展的今天，而地球上的能源有限，就需要科研人員不斷開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能料電池。只有這樣才能保證社會(huì)發(fā)展的能源供應(yīng)。

目前，鈍化發(fā)射極和背面電池(PassivatedEmitter and Rear Cell，PERC) 技術(shù)已成為光伏行業(yè)中提升晶硅太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率的主流高效技術(shù)。PERC 技術(shù)是通過(guò)在硅片的背面增加一層鈍化層( 氧化鋁或氧化硅)，對(duì)硅片起到鈍化的作用，可有效提升少子壽命。為了防止鈍化層被破壞，影響鈍化效果，還會(huì)在鈍化層外面再鍍一層氮化硅層。PERC 技術(shù)中引入的背面鈍化可將電池背表面載流子的復(fù)合速率降至 50 cm/s 以下，表面懸掛鍵降至1011 eV?cm2 以下，因而可改善電池背面復(fù)合，提升電池的少子壽命。

2006年用于對(duì)P型PERC電池的背面的鈍化的AlOx介質(zhì)膜的鈍化作用引起大家重視，使得PERC電池的產(chǎn)業(yè)化成為可能。隨后隨著沉積AlOx產(chǎn)業(yè)化制備技術(shù)和設(shè)備的成熟，加上激光技術(shù)的引入，PERC技術(shù)開(kāi)始逐步走向產(chǎn)業(yè)化。2013年前后，開(kāi)始有廠家導(dǎo)入PERC電池生產(chǎn)線，近幾年P(guān)ERC電池越來(lái)越引起行業(yè)重視，產(chǎn)能獲得快速擴(kuò)張。2017年全球預(yù)計(jì)新增產(chǎn)能6.5GW，從現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)電池線升級(jí)2.5GW，預(yù)計(jì)至2017年底，全球PERC電池產(chǎn)能將達(dá)到20GW。

perc技術(shù)通過(guò)在電池的后側(cè)上添加一個(gè)電介質(zhì)鈍化層來(lái)提高轉(zhuǎn)換效率。標(biāo)準(zhǔn)電池結(jié)構(gòu)中更好的效率水平受限于光生電子重組的趨勢(shì)。PERC電池最大化跨越了P-N結(jié)的電勢(shì)梯度，這使得電子更穩(wěn)定的流動(dòng)，減少電子重組，以及更高的效率水平。

此外，PERC 單晶硅太陽(yáng)電池的背面疊層鈍化膜起到了背反射器的作用，可將更多的長(zhǎng)波長(zhǎng)的光反射回電池，從而提升電池的長(zhǎng)波響應(yīng)。但是由于PERC 單晶硅太陽(yáng)電池的背鈍化層為絕緣層，無(wú)法與鋁背場(chǎng)形成電極通路，因而，需要通過(guò)激光在硅片背面開(kāi)槽，形成PERC 單晶硅太陽(yáng)電池的局部背表面場(chǎng)(local back surface field，LBSF)。

在短短幾年中，PERC電池大面積可量產(chǎn)效率持續(xù)攀升，單晶PERC電池產(chǎn)線效率普遍達(dá)到21-21.5%，多晶達(dá)到20-20.5%左右。工業(yè)化大面積單晶PERC和多晶PERC電池的最高轉(zhuǎn)換效率分別達(dá)到22.6%和21.63%。

PERC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在與其他高效電池和組件技術(shù)兼容，持續(xù)提升效率和發(fā)電能力的潛力。通過(guò)與多主柵、選擇性發(fā)射極和TOPCon等技術(shù)的疊加，PERC電池效率可以進(jìn)一步提升;組合金剛線切割和黑硅技術(shù)，可以提高多晶電池性價(jià)比。而雙面PERC電池在幾乎不增加成本的情況下實(shí)現(xiàn)雙面發(fā)電，在系統(tǒng)端實(shí)現(xiàn)10%-25%的發(fā)電增益，極大地增強(qiáng)了PERC技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力與未來(lái)發(fā)展?jié)摿Α?

現(xiàn)階段激光開(kāi)槽通常選用波長(zhǎng)為532 nm 的激光器，可將背面表層的一部分氮化硅層消融( 這個(gè)過(guò)程也稱為激光開(kāi)槽過(guò)程)，之后在硅片的背面完成漿料印刷，并進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)。由于在激光開(kāi)槽區(qū)域無(wú)氮化硅層的阻擋，鋁漿可直接穿透鈍化層和硅接觸，并在高溫?zé)Y(jié)條件下，與硅基體形成鋁硅合金，從而降低串聯(lián)電阻，順利導(dǎo)出電流。

以上就是PERC電池技術(shù)解析，在現(xiàn)在的生活中，太陽(yáng)能產(chǎn)品處處可見(jiàn)，人們用太陽(yáng)能煮飯，還有太陽(yáng)能熱水器等等，無(wú)處不見(jiàn)太陽(yáng)能產(chǎn)品，當(dāng)然，最重要的還是太陽(yáng)能發(fā)電，但是目前的技術(shù)并不能讓人們很好利用太陽(yáng)能發(fā)電。