刷屏朋友圈的“PERC技术”到底是什么?

来源:光伏盒子发布时间:2018-11-30 13:41:21
 近年来,PERC这个词越来越频繁的出现在我们的视野中,那何为PERC技术?我们不妨回顾下光伏技术领域的林林总总,科普下光伏PERC技术的前生今世……

为何而生

伴随着光伏平价上网趋势越来越明朗,降本提效成为行业关注重点。在此背景下,PERC技术因具有高光电转化效率、低衰减、高发电量等多重优势而备受青睐。据国际光伏技术线路(ITRPV2018)数据显示,PERC电池将占据市场主导地位。在量产平均效率方面,P型晶硅电池稳定量产效率已达到21.6%。该机构预测称,到2020年,这一技术量产效率有望突破至22%。

何为PERC技术

PERC是英文Passivated Emitter and Rear Cell的简称

PERC技术:采用Al2O3膜对背表面进行钝化,可以有效的降低背表面复合,提高开路电压,增加背表面反射,提高短路电流,从而提高电池效率。


(单面PERC电池结构)

在P型单晶硅上可以实现1%的效率提升,而多晶硅上可以实现0.6%的效率提升。PERC电池由于其工艺相对简单,成本增加较少,是目前和未来的主流量产工在P型单晶硅上可以实现1%的效率提升,而多晶硅上可以实现0.6%的效率提升。PERC电池由于其工艺相对简单,成本增加较少,是目前和未来的主流量产工艺。

PERC电池生产流程


PERC电池的优势

1)高光电转化效率,可降低系统的BOS成本。

2)低衰减,可保证项目发电量。

3)机械性能并不差,隐裂不会明显增加。

4)高发电量,可提高项目的收益。

PERC技术分类

目前几类PERC技术单晶P型和N型。

制造工艺有所区别,都是不同的技术路线,P型是比较成熟的工艺,优点是价格较低,N型是最新的技术路线,优点是效率较高、寿命更长。

目前P型晶硅电池占据晶硅电池市场的绝对份额。N型单晶硅较常规的P型单晶硅具有少子寿命高、光致衰减小等优点,具有更大的效率提升空间。

1、P型电池的PERC技术

PERC技术在单晶电池方面体现了更好的溢价优势和发展空间。PERC技术使单晶电池的转换效率提升高出1个百分点,而多晶电池仅为0.5个百分点。从溢价角度看,PERC技术对于单晶电池的收益更为明显,多晶电池的溢价基本被新增设备的折旧所抵消。

2、N型电池的PERT技术

PERT电池是发射结钝化全背场扩散电池,其结构特点是背表面扩散全覆盖以降低电池的背面接触电阻和复合速率。背面全背场扩散可以通过不同的工艺方式实现,主要包括管式扩散,外延生长法,离子注入法等。

3、N型电池的双面发电技术

与常规p型电池不同,n型电池正反两面均有钝化膜覆盖,金属化由丝网印刷完成,由于正反面栅线结构都是常规的H-型,因此电池不仅正面可吸收光,其背表面也能吸收入射光从而产生额外电力。最高功率输出性能提高10%-15%。

仅2016年-2017年1年左右,PERC组件的效率提升潜力已远远超出行业最初的预期。基于上述4个主要原因,PERC组件已经成为“领跑者”项目中的标配,也是未来几年的主流技术,将加速平价上网的来临并实现土地的最高效利用。


(图为:PERC电池生产流程)

4、哪些企业在主攻PERC电池技术?

目前天合、隆基乐叶等组件企业一直在主攻P型电池技术制造组件。英利、晶澳等组件企业在主攻N型电池工艺技术。

追踪PERC电池的前生今世

PERC电池(PassivatedEmitterandRearCell)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%的实验室电池效率。

1999年验室研究的PERL电池创造了转换效率25%的世界纪录。采用了光刻、蒸镀、热氧钝化、电镀等技术。

2006年用于对P型PERC电池的背面的钝化的AlOx介质膜的钝化作用引起大家重视,PERC技术开始逐步走向产业化。

2013年前后,开始有厂家导入PERC电池生产线,近几年PERC电池越来越引起行业重视,产能获得快速扩张。

2018年底全球perc产能预期将达到80GW,这些产能将在2019年1季度前释放;根据目前的扩产计划,2019年底预期将有90GW以上的产能达产。

值得一提的是,随着PERC电池产能的扩张,常规电池的市场份额将逐步下降。有专家预测,PERC将成为2019年的主流技术,利好单晶硅片。

PERC电池潜力分析

PERC电池还有很大的效率提升空间。今后发射极、背面铝背场、主栅、硅片质量等还有优化空间。预计即使没有重要的突破性技术,2025年左右,单晶PERC电池可实现高达24%的转换效率,产线达到23%,意味着从现在到2025年,每年将有0.4%左右个绝对值的效率提升,同时随着PERC电池产业规模的扩大和技术优化,预计至2025年成本也将降低至目前的一半。


1)PERC技术的发展超过了预期,给其他种类晶硅电池技术带来很大冲击。单晶电池产业化效率达到21.5%,多晶PERC电池产业化效率在叠加黑硅技术后已经达到20%以上,有望在明年实现21%的多晶PERC电池效率。同时PERC电池具有成本优势,其成本和常规电池成本接近。

和常规电池比较,PERC电池表现出了良好的效率优势,比常规电池产业化效率可提高1-1.5%个效率绝对值。

和高效PERT、HJT等技术相比,PERC电池产业化效率接近,但具有更好的成本优势。

2)PERC电池的单晶多晶之分,更大程度上是高质量硅片和低质量硅片之争。为提高电池转换效率,无论是PERC、PERT、PERL还是HJT、IBC电池技术,都越来越重视电池表面的钝化。随着钝化质量的不断改进,硅片体内的复合缺陷的影响将愈加明显,硅片质量对电池效率的影响也就愈大。无论单晶硅还是多晶硅,未来不断改善拉晶/铸锭工艺,提高硅片质量,制造出高质量单晶硅片及高质量多晶硅片,将是PERC及其他高效电池的发展方向。


3)青海、大同等实证基地中的户外测试结果表明单晶PERC电池具有一定的发电优势,具有更好的单位发电量(kwh/kw)。阳光辐照度、入射角、温度、风速是组件发电量测试的关键环境参数。不同电池的户外发电性能比较与分析仍在进行中。

4)PERC双面电池的出现再次提升了PERC电池的竞争力。目前双面PERC电池的双面率在75%左右,且制造成本较低,双面PERC电池不仅拓宽了PERC电池的应用场景,而且可获得更高的发电增益。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。

PERC发展动向

1、2018年11月8日,隆基乐叶宣布,隆基60型组件光电转换效率达20.83%,再次打破单晶PERC组件效率世界纪录。2018年以来,隆基乐叶已四次刷新组件技术的世界纪录。

2、东方日升目前前表示,其发射极和背面钝化电池2GW生产线的平均效率已超过22.19%,效率峰值达到了22.36%。

3、2018年5月上旬,通威太阳能自主研发出了超420W的高效叠瓦组件,其72片版型组件最高发电输出功率达421.9W,破PERC组件世界纪录,组件转换效率可达20.7%。

4、2018年5月9日,晶科宣布其最新的P型PERC单晶太阳能电池效率达到23.95%,再次打破了此前同类电池的效率记录。

5、天合光能曾是单晶PERC和多晶PERC电池记录的保持者,创造了多项世界纪录。2016年12月,天合光能以22.61%的转换效率再创单晶PERC电池世界纪录。

……

小编只罗列了一些些企业,事实上还有很多企业致力于PERC技术的,毕竟现在技术是王道,拥有技术才能真正走向成功。欢迎大家指正和补充。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201811/30/300152.html

责任编辑:zhoutianwei
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
科学家研发自修复封装材料,阻铅超99%!为钙钛矿光伏技术的可靠性提供了关键解决方案来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:36:42

钙钛矿太阳能电池凭借其高光电转换效率与低制造成本,正成为下一代光伏技术商业化进程中的领跑者。因此,亟需开发一种能够快速响应损伤、具备高效自修复能力与主动铅捕获功能的新型封装材料,这已成为推动钙钛矿光伏技术实现安全、可持续商业化所必须突破的关键瓶颈。

前沿光伏技术之中间带太阳电池:让低能光子“无处可逃”的超能武器来源:网络 发布时间:2025-11-24 11:09:28

以晶体硅为代表的第一代太阳电池,其效率已接近理论极限,提效空间有限;第二代太阳电池(CdTe、CIGS、非晶/微晶硅等)虽然生产成本较低,但效率偏低,且其中部分材料存在资源稀缺或环境毒性等问题,难以支撑大规模可持续应用。在此背景下,第三代太阳电池应运而生,包括有机光伏、钙钛矿电池、多结叠层、中间带、热载流子、光子/激子倍增以及热光伏等。这些新技术的共同目标是在不增加复杂封装与阳光跟踪系统的前提下,不断推动单片电池转换效率的提升。

前沿光伏技术之循环器:第三代太阳电池效率革命的 “隐形推手”来源:投稿 发布时间:2025-10-29 10:45:26

基于拓宽光谱响应的第三代太阳电池的诞生,正是为了突破这一困境。然而太阳电池属于交互系统,这意味着太阳电池吸收阳光的同时,必然会向太阳方向发射热辐射,造成不可避免的能量损失。在第三代太阳电池的应用场景中,引入循环器技术,将其特性得到了充分发挥。

武汉大学闵杰教授团队Joule综述:从非富勒烯受体分子设计到产业应用的有机光伏技术发展蓝图来源:知光谷 发布时间:2025-10-29 08:59:58

这种综合评估理念正在逐步获得学术界与产业界的广泛认同,为推动技术的实用化发展提供了重要指导。研究表明,非富勒烯受体材料的降解主要源于光氧化和分子异构化等机制。然而,近期的研究表明形貌演变更多地受动力学机制支配。

天合光能受邀出席PV CellTech USA,分享下一代光伏技术创新成果来源:天合光能 发布时间:2025-10-16 16:37:02

上周,天合光能受邀参加在旧金山举办的PVCellTechUSA2025大会,与来自全球的行业专家及领军企业共同探讨光伏技术的最新发展趋势。钙钛矿创新持续突破助力光伏未来在本次PVCellTech上,钙钛矿热度空前,活动主办将“钙钛矿”列为此次活动关键词之首。这一成果充分体现了天合光能在前沿光伏技术领域的持续创新能力与知识产权布局实力,进一步巩固了公司在钙钛矿/晶体硅叠层技术及高效电池研发领域的全球领先地位。

高反射率场景下的HJT优势解码:从沙戈荒到叠层未来,华晟HJT的发电效能进阶与光伏技术迭代逻辑来源:华晟新能源 发布时间:2025-10-14 09:33:18

同时,华晟凭借卓越的技术创新与产业引领能力,荣获“光伏领袖企业”“光伏技术突破企业”两项殊荣。“异质结与钙钛矿是天生的叠层最佳组合。未来五年,华晟将坚定推动HJT叠钙钛矿的产业化进程,率先实现GW级量产。”从沙戈荒的高反射地貌到全球能源变革的主舞台,华晟新能源正以强大的研发实力和系统化解决方案,持续推动高效异质结技术的产业化落地。

前沿光伏技术之多结叠层太阳电池:让阳光发挥更大能量的黑科技来源:财报资讯网 发布时间:2025-09-12 16:58:11

传统单结太阳电池可以利用的光谱部分由其半导体材料的带隙决定。能量低于带隙的光子不会被吸收,因此总是会损失。能量高于带隙的光子通常被很好地吸收,但带隙之外的多余能量会因热化过程而损失。MJSCs 的核心思想是 " 分工协作 "。通过在基板上堆叠多个不同带隙的半导体层,在各个半导体层之间制备隧穿二极管,用作不同子电池之间的低欧姆和高度透明的互连

前沿光伏技术之热光伏电池:让废热"发光"的未来能源黑科技来源:网络 发布时间:2025-08-18 22:01:17

随着全球能源需求的增长和环境问题的加剧,能源利用率问题已全面进入大众视野,占据越来越重要的地位。据统计[1],工业过程中约20%-50%的能源以废热形式流失,而这些废热中仅有18%-30%被有效回收,造成了巨大的能源浪费。这一问题在“双碳”目标背景下尤为突出,亟需高效的热能回收技术支持。热光伏(Thermophotovoltaic, TPV)电池应运而生,这个融合了量子力学与能源科学的“跨界明星”,正在改写能量回收的游戏规则,它不像传统太阳电池那样"看天吃饭",而是将热源转化为一定波长的光子,实现热能向电力的有效转化,热光伏电池目前已经实现了41.1%的转换效率,理论上可达56%的极限效率,助力碳中和目标的实现

跨界!福达合金拟收购光达电子,进军光伏银浆来源:索比光伏网 发布时间:2025-07-14 09:39:04

7月13日,福达合金(SH:603045)发布公告,公司与浙江光达电子科技有限公司股东王中男、温州创达投资合伙企业(有限合伙)、温州箴义企业管理合伙企业(有限合伙)等签署了《关于浙江光达电子科技有限公司之收购意向

前沿光伏技术之激子倍增——让光生载流子倍增的太阳炼金术(二)来源:爱旭股份 发布时间:2025-07-11 14:35:32

自从20世纪50年代在半导体材料中发现载流子倍增现象[1],激子倍增(MEG)技术得到快速发展,为突破传统光伏器件的肖克利-奎伊瑟效率极限提供了新方向。该技术的核心优势在于显著提升光电转化效率,激子倍增电池理论效率可超过44%[2]。然而,其发展面临多重挑战:需攻克材料稳定性、激子在界面能量损失等难题。目前,激子倍增技术已在第三代光伏器件中展现良好的应用前景,有望重塑光伏产业格局。

轻刚中能创,光灿耀中原!来源:中能创光电科技 发布时间:2025-07-11 10:20:46

7月8日,“轻刚中能创,光灿耀中原”讲座活动圆满完成,中能创与河南光灿一起分享成功经验,共同推广轻刚产品。