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光伏PERC电池的过去、现在和未来

2017-7-31 11:08| 发布者: 千离| 查看: 13243| 评论: 0|来自: 中国光伏专委会

摘要: PERC电池发展历程 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研究组在AppliedPhysicsLetter首次正式报道了PERC电池结构,当时达到22.8%的实 ...

      通过少量技术改变,在基本不增加成本的基础上,PERC电池可实现双面发电。双面PERC成为行业新热点。其优势包括:可双面发电、双玻封装高可靠性、降低铝浆用量、弯折率降低、与现有PERC生产线兼容、可采用单晶硅或多晶硅作为基体,成本优势显著。缺点是工艺要求特殊、背面印刷精度较单面PERC电池的要求略高、对铝浆有更高的要求。

       天合报道了量产正面21.15%、背面12.27%的双面效率。乐叶报道了正面300W背面225W的组件功率。双面PERC发电还可带来额外增益。大量PERC双面组件发电项目的发电量被收集与对比,在不同发电季节、不同气候区下,不同背垫面的情况下,报道了5—46%(含跟踪)的发电增益。

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电池竞争力的另一重要因素。在青海、海南、吐鲁番等不同的实证基地进行不同电池户外发电性能的对比分析,选用的组件类型包含常规单晶硅、常规多晶硅、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),大同基地报道了PERC单晶多发电2.61%的发电增益,青海实证基地在一个月的采集数据中发现单晶PERC发电量最高(22.69kwh/kw),单晶常规电池次之(22.26kwh/kw),多晶常规电池再次之(22.20kwh/kw),多晶PERC电池与多晶常规电池接近,似乎更低(21.97kwh/kw)。需要指出的是,目前户外实测数据收集时间较短,更深入的研究还需要更长时间的发电性能数据收集与对比分析。

       PERC电池的光致衰减

       虽然P型晶体硅电池普遍有光致衰减作用,但PERC电池相较其他晶体硅电池更高的衰减,尤其是多晶PERC电池,较多晶常规电池的光致衰减高6~10%。单晶PERC电池的衰减主要与B-O缺陷对有关,通过降低硅片中的氧含量,采用掺Ga代替掺B可有效控制光致衰减。而多晶PERC的光致衰减还未研究清楚。目前的研究认为多晶PERC电池的衰减与表面钝化无关,与注入浓度有关,与热历史有关,经长期辐照可恢复。Q-Cell和SolarWorld分别宣称有未公开的多晶硅PERC电池的衰减解决方案。我国的光伏企业也相继推出了针对单多晶PERC电池的抑制衰减的工艺和设备。研究认为使用低温浆料,采用吸杂、高温退火及激光快速退火等手段可以抑制衰减。导致衰减的因素仍在研究中,除常规B-O对原因外,还有仍在研究中的未知因素,可能与多晶硅中更高的金属杂质含量有关。

图4 吸杂对多晶PERC衰减的作用

图5 退火对PERC电池光衰的作用

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