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PERC 电池技术解释

Mar 06, 2023

1、PERC是什么意思?
从字面上看,它代表 钝化发射极和背面电池.您还可以找到术语 钝化发射极和后触点.

 

2. 这是什么?
PERC 电池技术定义了一种不同于标准电池架构的太阳能电池架构,标准电池架构已使用了 30 年,通常在所有光伏手册中都有介绍。

 

时至今日,生产的绝大多数晶体太阳能电池都遵循以下结构。

 

从上到后:
– 丝网印刷银浆以形成触点
– 抗反射涂层
– 磷扩散、硼掺杂的硅晶片,形成
P-N结
– 铝背面场 (Al-BSF)
– 丝网印刷铝浆

科学家的目标是从中获取最多的电子 太阳能电池, PERC 架构实质上能够改善后表面附近的光捕获并优化电子捕获。

3、PERC和PERC?

在首字母缩略词 PERC 下,我们实际上还发现了名为 PERL、PERT、PERF 的太阳能电池技术。即使最初不在 PERC 的命名法中考虑,它们现在通常被认为是同一家族的一部分

 

4. 技术的兴趣点是什么?
PERC 电池结构的主要优势在于,与已达到其物理极限的标准太阳能电池相比,它使制造商能够实现更高的效率。以目前的技术状态,有可能实现高达 1% 的绝对效率增益。虽然制造过程中有更多步骤,但效率的提高可以降低成本,在系统层面也是如此。我们应该始终牢记,圣杯是在提高效率的同时降低成本。太阳能电池效率的提高有助于降低成本。
因此,这种电池架构被认为具有以具有竞争力的价格生产高效太阳能电池板的最佳潜力之一。

 

5. 是新的吗?
PERC 架构实际上一点也不新鲜。该技术的第一次唤起追溯到 新南威尔士大学 1983 年在澳大利亚发表,第一篇论文 [1] 于 1989 年发表。由于这种电池概念提供了实现高效率的最佳潜力,新南威尔士大学使用它创造了多项效率世界纪录,将近 25% [2].另外两项竞争技术是 Sunpower 推广的背接触技术和松下商业化的 HIT 技术。

 

6. 为什么是现在?
有趣的是,标准太阳能电池架构自 80 年代中期以来一直在使用。从那时起,该技术经历了渐进式改进,更好的浆料形成前触点,更薄的接触指,优化的抗反射涂层……行业花了将近 30 年的时间才几乎赶上研究水平所达到的效率。
下图总结了太阳能行业改进其技术的历史性探索。

 

如前所述,在研究水平上取得的性能与在工业水平上大规模生产所取得的性能之间总是存在差距。因此,如果现在出现PERC电池技术,主要是出于经济原因。事实上,行业必须始终妥协以实现经济和技术上可行的概念。 30 年来,标准电池技术的稳步改进在经济和技术上都是可行的。既然标准概念已经达到了极限,而且整个价值链上都有技术诀窍来引入 PERC 技术,它可以构成一个新的可行平台来制造高功率和高效率的太阳能电池板。
正如预期的那样 ITRPV汇集了价值链不同环节的厂商,并紧跟技术趋势,PERC技术将逐步占据最大的市场份额。因为这是光伏行业越来越好的历史感,迟早,大多数安装的面板都会采用这种技术。

7. PERC技术本身是否具有更好的弱光性能?

在开发 PERC 技术的同时,我们已经看到数据表中出现了与改进弱光下性能相关的争论。那么怀疑这两个事实是否相关是合理的。虽然您确实会发现基于 PERC 的模块具有改进的弱光性能,但这与 PERC 电池技术本质上无关。所有电池技术都有可能在以下情况下提高性能 弱光条件,我们将在一个 下一篇博文.

 

8. 技术挑战
与任何新技术一样,PERC 技术背后的挑战是能够在控制工艺的同时扩大技术规模。在 United Energy,我们始终重视知识——如何以及肯定能够制造这些细胞。在与 PERC 技术相关的挑战中,有两个更容易影响配备该技术的面板所有者。
第一个与光诱导降解有关。 LID 是一种导致模块在第一次暴露于光后损失一定百分比功率的效应。它解释了为什么具有线性保修的制造商在第一年之后永远不会保证 100% 的功率。由于 PERC 电池通常采用较高的掺杂水平,因此与采用 Al-BSF 的标准电池相比,PERC 技术导致的 LID 负面影响有所增加。
还有一个关于潜在诱导退化的话题。有许多论文和文章提出了这个问题,尤其是多晶 PERC。就这种缺陷可以完全破坏发电厂的性能而言,这并非微不足道。关于这个问题,我们可以做的最好建议是确保您提供的模块获得了 IEC TS 62804 抗 PID 证书,并且制造商对其材料选择和工艺的一致性有信心,以确保其生产是无 PID 的。

 

 

来源

[1]: A.W.Blakers, A.Wang, A.M.Milne, J.Zhao, M.A.Green, 22.8%高效硅太阳能电池, 申请。物理。莱特。 55 (1989) 1363–1365。
[2]:赵静;王阿;基弗斯 MJ;格林马, 2000, SEH p 型 Si 基板上的高效 PERT 电池和 SHE n 型 Si 基板上的 PERT 电池

[3]:MA 格林, 钝化发射极和背面电池 (PERC):从概念到量产, 太阳能材料与太阳能电池 143 (2015) 190–197

[4]:MA 格林, 新南威尔士大学四十年的光伏研究,新南威尔士皇家学会期刊和会议记录,卷。 148号455 和 456,第 2-14 页

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