PERC電池工藝

1、.perc太陽(yáng)能電池技術(shù)perc技術(shù)，即鈍化發(fā)射極背面接觸，通過在太陽(yáng)能電池背面形成鈍化層，提升轉(zhuǎn)換效率。perc電池具有工藝簡(jiǎn)單，成本較低，且與現(xiàn)有電池生產(chǎn)線兼容性高的優(yōu)點(diǎn)，有望成為未來高效太陽(yáng)能電池的主流方向。perg技術(shù)通過在電池的后側(cè)上（如下面圖像中的黃色層所示）添加一個(gè)電介質(zhì)鈍化層來提高轉(zhuǎn)換效率。標(biāo)準(zhǔn)電池結(jié)構(gòu)中更高的效率水平受限于光生電子重組的趨勢(shì)。perc電池最大化跨越了p-n結(jié)的電勢(shì)梯度，這使得電子更穩(wěn)定的流動(dòng)，減少電子重組，以及更高的效率水平。 其電池的特點(diǎn)是：（1）電池的正反兩面都沉積鈍化膜；（2）背場(chǎng)的鋁漿則直接覆蓋在背面鈍化膜上與硅基體形成局部接觸。根據(jù)perc電池的結(jié)構(gòu)

2、特點(diǎn)，電池需要雙面鈍化和背面局部接觸，從而大幅降低表面復(fù)合，提高電池轉(zhuǎn)化效率。雙面鈍化則要求電池兩面都需鍍介質(zhì)膜，背面局部接觸則需要背面開膜，因此perc電池工藝流程為：（1）堿制絨（2）pocl3擴(kuò)散（3）濕法背面刻蝕（4）雙面鈍化薄膜（5）背面介質(zhì)薄膜開孔（6）金屬化。perc電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)關(guān)鍵perc電池的顯著進(jìn)展取決于以下三個(gè)方面：工藝，設(shè)備以及相關(guān)材料。工藝方面的關(guān)鍵在于背面鈍化以及背面局部接觸技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。背面鈍化技術(shù)，涉及到鈍化膜的選擇。新南威爾士大學(xué)趙建華博士在1999發(fā)表的文章報(bào)道了采用sio2薄膜鈍化制備的p型perc電池，同一年該校的a.g.aberle也報(bào)道了sio2作為

3、p型perc電池背鈍化薄膜的缺點(diǎn)：弱光下氧化硅的鈍化效果會(huì)急劇變差，那么產(chǎn)業(yè)化p型perc電池該選擇氧化鋁還是氧化硅呢？首先對(duì)比al2o3和siox作為背面鈍化薄膜的性能,氧化鋁含有高密度的固定負(fù)電荷形成的電場(chǎng)可以有效減少表面的電子濃度，從而對(duì)p 型表面有極好的場(chǎng)鈍化效應(yīng)減少?gòu)?fù)合，從而導(dǎo)致pff上，氧化鋁鈍化的perc電池更有優(yōu)勢(shì)。在強(qiáng)弱光下氧化鋁疊層膜perc電池和氧化硅層膜perc電池的iqe性能氧化鋁疊層膜perc電池和氧化硅疊層膜perc電池在長(zhǎng)波的iqe均優(yōu)于常規(guī)鋁背場(chǎng)電池。另一方面氧化鋁疊層膜perc電池和常規(guī)鋁背場(chǎng)電池在弱光下依然表現(xiàn)出和強(qiáng)光相同的iqe性能。因此氧化鋁疊層膜更適

4、合作為量產(chǎn)perc電池的背面鈍化膜。另一關(guān)鍵工藝則是背面局部接觸的實(shí)現(xiàn)，目前主要采用的方式有背面鈍化膜的局部激光開孔和腐蝕漿料開孔，開孔后在背面鈍化膜上印刷鋁漿，鋁漿通過上述開孔與硅材料實(shí)現(xiàn)局部接觸。在設(shè)備和材料上面：尤其是漿料公司開發(fā)出適合于硅襯底局域接觸的太陽(yáng)能電池用鋁漿，使得perc電池的陣地由實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化。使用傳統(tǒng)鋁漿，在局域接觸條件下高溫?zé)Y(jié)時(shí)，基體硅材料易溶于鋁，使得鋁和基體材料接觸界面形成空洞而斷路，增大了鋁硅的局域接觸電阻。鈍化和激光量產(chǎn)設(shè)備的出現(xiàn)也是perc實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化不可或缺的因素。鈍化量產(chǎn)設(shè)備分為兩派：一派以德國(guó)centrotherm為代表，采用pecvd生長(zhǎng)的氧化硅/氮化硅疊層膜作為背面鈍化膜，另一派以德國(guó)r&r公司為代表生產(chǎn)的氧化鋁鍍膜設(shè)備，并且開發(fā)出二合一的氧化鋁疊層膜設(shè)備。而對(duì)于氧化鋁鍍膜設(shè)備根據(jù)其生長(zhǎng)原理不同有兩種，一種是以原子層沉積技術(shù)生長(zhǎng)氧化鋁膜。對(duì)于開孔的量產(chǎn)設(shè)備，若選擇腐蝕漿料開孔，添加一臺(tái)印刷機(jī)即可。若選用激光開孔，目前主流的激光量產(chǎn)設(shè)備采用的是納秒級(jí)激光器，主要廠家有rofin，inonnas，manz等公司。美國(guó)杜邦公司通過漿料成分的改進(jìn)，結(jié)合合適的燒結(jié)工藝，開孔處可以形成連續(xù)的局域鋁背場(chǎng)，并且孔洞填充充實(shí)，沒有空洞。對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)電池perc電池優(yōu)點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)電池相比，perc電池的優(yōu)勢(shì)主要有兩個(gè)方面：（一）內(nèi)背反射