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群雄逐鹿的PERC市场

发表于:2017-10-13 13:47:58     来源:摩尔光伏

PERC电池专刊2017》预估,截至2016年底,PERC产线全球装机产能约13.4GW,基于许多工厂还在安装试机阶段,我们估计2016年实际产量约为7.9GW。PERC的产能扩张仍在继续,到2017年底将达到接近20GW的产线装机容量,届时PERC电池产量将达到约14GW。


图表来源:《PERC电池专刊2017》

潜力如何挖掘?

中国科学院微电子研究所主任贾锐认为,PERC电池器件结构的设计,对电子和空穴的输运有着显著的影响。这个显著的影响会影响到PERC的开路电压、短路电流、填充因子和效率。合理电池结构的设计可以有效的提升效率,并且降低工艺的成本。PERC电池效率的提升需要降低电子和空穴的输运损失、光学损失和复合损失。

PERC的发展也有金属化浆料的功劳。铝浆配方得到了显著改善。据ISFH研究所Dullweber先生的介绍,铝浆的性能在五年前尚有诸多缺陷,如合金工艺、共晶组成,BSF构成以及背面颗粒的形成。而现在,所有这些问题都得到了大幅改善。正面接触银浆方面也是如此。除了开发适合高电阻发射极的配方外,浆料制造商也在持续研发新的产品,满足PERC电池对较低工艺温度的特殊要求。目前已有的可运用于量产的再生方案足以解决单晶的LID问题,增强了电池制造商扩大单晶PERC产能的信心。汇流条技术的改进,增加主栅数量等,都有助于PERC的发展。所有这一切使得PERC技术得以迅速扩张。目前光伏产业针对PERC所进行的深入研究,将令PERC技术进入一个新的阶段。

中国科学院电工研究所太阳电池研究部主任王文静研究认为,单晶PERC电池的衰减高于单晶BSF电池,其原因主要是由于B-O对导致的,目前已经通过光照退火成功抑制。多晶PERC电池的衰减表现为与温度相关的LeTID,其原因仍不明朗,但是似乎与多晶硅中过多的金属离子有关。目前已经找到抑制LeTID的途径,包括高温、高光强辐照,但是其大规模应用还具有挑战性。对于多晶PERC电池的衰减原因,业界也正不断深入探索。

武汉帝尔激光科技股份有限公司董事长李志刚也认为,PERC电池衰减的问题,曾经困扰光伏产业相当长的时间,现在正慢慢得到解决。他提出,用激光的方式,整形得到几百个太阳的光强,来修复单晶PERC电池,效率会得到0.1%左右的提升。在20个小时之后,衰减就比较平缓,激光处理后的光衰幅度会很低,大部分在0.5%的水平。但是在多晶部分,目前还没有非常理想的解决方案,主要受硅片材料影响,光衰后效率分布差异较大,激光处理后光衰在0.5%-2%,正在开发新激光方案来进一步改善处理效果。

目前,PERC电池已然成为了众多晶硅电池厂家的新宠,技术成熟度越来越高,同时关键设备的国产化进程也逐步加快。PERC电池的成本稳步下降,进步令人欣喜,当然问题依然存在:首先在氧化铝沉积设备上,梅耶伯格的板式PECVD可谓一家独大,然而其维护成本高,TMA消耗量大,同时薄膜质量提升空间较小;而ALD设备目前呈现百家争鸣的态势,国内设备厂商也强势加入战局,然而目前尚未有一家设备久经市场考验,沉积速率、沉积质量、开机率等多方面的矛盾仍亟待改进。

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