技术报告

技术背景、现状以及未来发展

PERC电池技术报告2016中文版

06:30 AM (Beijing Time) - 19. OCT 2016

 

本报告深入介绍 PERC 电池的背景、现状以及发展前景。

对于晶硅电池技术,目前最简单也是最具吸引力的技术升级方案是 PERC(Passivated Emitter Rear Cell)— 发射极及背面钝化电池技术。随着 PERC 电池效率不断创出新的纪录,该技术也全 面开启了量产化进程。据统计,2015 年 PERC 电池新增产能约 4.9GW,产量约 3GW。到 2016 年,PERC 电池累计产能有望达到 11.8GW,同时预计将有 8.1GW 的 PERC 产品将投放市场。截 至 2015 年 12 月,全球单晶硅 PERC 电池的最高效率为 22.13%,由天合光能研发。由 SolarWorld 发起的德国 HELENE 研究计划设立的目标是:在 2017 年底前将 PERC 单晶硅电池效率提升至 22.5%。研究机构 ISFH 通过模型证实 PERC 电池效率可达到 24% 的水平。

PERC 电池是一种先进高效晶硅光伏电池结构,对现有光伏电池产线仅需进行小幅改进,即在 常规背电场技术基础上增加背面钝化解决方案。具体来说需要沉积一层背面钝化膜,然后在钝化膜 上开槽实现背面接触。同时,基于化学湿式蚀刻的边缘隔绝工序需要针对背面抛光略微调整。氧化 铝是目前背面钝化膜的主要材料,同时通过外覆一层氮化硅,在保护钝化膜的同时,加厚背部钝化 层保证背部的内反射。

PERC 技术的关键在于背部钝化膜的沉积,其构成和厚度也取决于采用的沉积方式。报告中详 细介绍了目前可用的四种沉积方法以及各个厂家的设备,以及不同沉积方法的 TMA 消耗量。目前 溅射设备尚未应用于大规模生产,而常压化学汽相淀积 (APCVD) 技术的需求也不高。电池生产商 广泛用于规模化生产的两种氧化铝沉积技术是等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)和原子层沉积 (ALD)。PECVD 所占市场份额最大,且在电池生产中不仅可用于氮化硅的沉积,而且沉积氧化铝 并覆以氮化硅可以在不同腔体的同一工序中完成。ALD 技术沉积膜的质量比 PECVD 更佳,但该技 术需要在生产线上额外增加一套 PECVD 设备,用于氮化硅的沉积。Centrotherm、Manz、Meyer Burger、Semco 以及 Singulus 向市场提供 PECVD 氧化铝沉积设备,同时 Beneq、Levitech、 Picosun 和 SoLayTec 为市场提供量产级别的 ALD 设备。Schmid 集团提供 APCVD 设备。

报告中也具体介绍了背部钝化层激光开槽技术和 PERC 专用金属浆料,以及不同设备供应商提 供的 PERC 电池整套生产解决方案。

同所有技术一样,PERC 电池也面临着挑战。增加设备、开发新生产线需要额外投资;产品的 可融资性;氧化铝的可靠性尚需长期的数据支持;生产设备能否稳定运行是最初面临的棘手问题。 随着该技术规模化应用,经验累积,这些困难终将会被克服。总的来说,PERC 电池已蓄势待发, 迎接其全盛期的到来。

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