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PERC正在成為太陽電池新一代常規(guī)技術(shù),金屬化漿料有哪些機遇和挑戰(zhàn)?

光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊 發(fā)布日期:2018-03-02
核心提示: 2月28日,隆基樂葉在日本國際太陽能光伏展覽會PVEXPO上召開新聞發(fā)布會,正式對外宣布,經(jīng)中國國家太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(CPVT)測試認證,其單晶PERC電池轉(zhuǎn)化效率最高已達到23.6%,成為新世界紀錄保持者。
   2月28日,隆基樂葉在日本國際太陽能光伏展覽會PVEXPO上召開新聞發(fā)布會,正式對外宣布,經(jīng)中國國家太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(CPVT)測試認證,其單晶PERC電池轉(zhuǎn)化效率最高已達到23.6%,成為新世界紀錄保持者。
  
  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(shù),降低背表面復合,并增強光線在硅基的內(nèi)部反射,是一種可以有效地提高電池片效率的高效電池結(jié)構(gòu)。光伏產(chǎn)業(yè)對PERC技術(shù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(CPVT)測試報告,報告顯示其單晶PERC電池轉(zhuǎn)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(zhì)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(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(CPVT)測試認證,其單晶PERC電池轉(zhuǎn)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(nèi)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(zhuǎn)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(guān)鍵材料,由于PERC電池的背面結(jié)構(gòu)不同于常規(guī)晶硅電池結(jié)構(gòu),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(nèi)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(zhì)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(jié)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(shù)獲得更高的轉(zhuǎn)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(shù)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(jié)工藝窗口,能夠適應低溫燒結(jié)。
  
  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(jié)構(gòu)。PERC雙面電池制造的常用技術(shù)是在PERC單面電池的基礎(chǔ)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(zhuǎn)換功能。
 
  PERC正在成為太陽電池新一代常規(guī)技術(shù),金屬化漿料有哪些機遇和挑戰(zhàn)?
 
  單面PERC電池與雙面PERC電池結(jié)構(gòu)
  
  可見,雙面PERC技術(shù)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(shè)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(guān)鍵技術(shù)如下:(1)鋁柵線燒結(jié)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(zhuǎn)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(shù)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(shù)正在成為太陽電池新一代的常規(guī)技術(shù)
  
  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(shù)??梢奝ERC技術(shù)正在成為太陽電池新一代的常規(guī)技術(shù)。
  
  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(shù)的疊加,以及對漿料及金屬化等可量產(chǎn)化的技術(shù)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。
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