存在的問題

雖然perc電池產業(yè)化的號角已經吹響，但仍存在一些問題有待業(yè)內同行解決，最為突出的就是PERC電池的光致衰減。令人欣慰的是已有越來越多的工作關注并致力于解決PERC光致衰減問題，現有的通過提高硅片品質，降低體材料氧含量，降低硼濃度(高電阻率硅片)，優(yōu)化熱過程等方法，已使得PERC電池光致衰減問題得到了較大改善。

光衰(LID)

P型晶硅電池普遍存在光致衰減的問題，而疊加perc技術后衰減問題更甚，尤其是多晶PERC，目前導致光致衰減的機理尚不清楚。

單晶PERC光衰要高于單晶BSF電池，單晶PERC的光衰主要與電池中B-O對有關，此類衰減可通過降低硅片中氧含量、摻Ga、光照+退火等工藝消除。

多晶PERC的光衰機理更為復雜。目前認為，多晶PERC的光衰與電池的熱過程密切相關，因此也稱為光照熱衰減(Light elevated Temperature Induce Degradation，LeTID)。多晶PERC的LeTID比多晶Al-BSF電池高6%~10%左右。多晶PERC電池的LeTID與B-O對無關，表現為摻Ga不起作用;與體內的復合有關，而與表面鈍化特性關系不大;與少數載流子注入濃度有關;與電池熱歷史有關。

最新研究顯示，吸雜可以抑制衰減(P吸雜比Al吸雜更有效);高溫退火及激光快速退火也可以抑制多晶PERC光衰。

“黑硅”的濕法刻蝕解決方案

在多晶黑硅+PERC電池技術上，目前主要有直接制絨、濕法黑硅(MACE)與干法黑硅三種方案。與目前的工業(yè)水平相比較，濕法黑硅方案具有較強的競爭力。

圖：濕法黑硅方案(MACE )

圖：P型多晶濕法黑硅PERC電池效率分布

圖：多晶濕法黑硅PERC組件投產情況

成本

單晶PERC電池和多晶PERC電池都面臨不斷降低成本的挑戰(zhàn)。如第五章所述，當價差在0.38元/W以內時，300WPERC高效組件對比270W常規(guī)組件的度電成本更低，在地面光伏項目上更具有性價比優(yōu)勢。也就是說，PERC電池必須控制好成本，才能為光伏電站帶來更好的投資回報。

因為對標的主要競爭對手是單晶常規(guī)電池，多晶P ERC電池控制成本的任務更為緊迫?，F階段主流光伏電池企業(yè)量產的高效單晶常規(guī)電池效率約為20%，所封裝的60片規(guī)格組件功率可達285瓦。而行業(yè)領先多晶電池企業(yè)，采用多晶硅片疊加濕法黑硅和PERC工藝，量產多晶PERC電池效率近20%，所封裝的60片規(guī)格組件功率也在285瓦級別。

多晶硅片用濕法黑硅技術成本增加0.2元/片(考慮到中國趨于嚴格的環(huán)保要求，為實現完全達標排放，可能還需增加廢液處理成本)，再使用PERC技術成本增加0.5元/片，也就是說，當單晶和多晶硅片價差(含增值稅)在0.82元/片之內的時候，高效單晶常規(guī)電池更具性價比。因此，多晶硅片迫切需要降低成本和市場價格，拉開與單晶硅片的價格差距，以維持市場競爭力。多晶硅片行業(yè)正在推進普及金剛線切割取代砂漿切割工藝，可以有效降低多晶硅片成本。

PERC電池技術展望

PERC電池還有很大的效率提升空間，發(fā)射極、背面鋁背場、主柵、硅片質量等還有優(yōu)化空間。預計2025年，單晶PERC電池可實現高達24%的轉換效率，市場占有率將進一步提高。

隨著技術的進步，雙面PERC工藝的成熟不僅能拓寬PERC電池的應用場景，而且可獲得更高的發(fā)電增益。

PERC電池效率提升的不同路線

圖：PERC電池效率提升的不同路線(來源：ISFH)

(注：SelEm1-前電極SE，SelEm2-前表面SE+BSG燒結n++，BSF-seg-局域背場，advEm-新型的發(fā)射極結構，Al-B-BSF-摻硼鋁背場，base1ms-1msP型硅片，4BB-4主柵，Multi wire-多主柵，finger10μm-10μm柵線)

各家PERC技術路線

目前，領先廠商的單晶PERC電池的量產效率可以達21.5%左右，多晶PERC的量產效率可達19.7%左右。而截至目前，單晶PERC和多晶PERC的世界最高效率分別已達23.6%和22.04%，分別由隆基樂葉和晶科能源創(chuàng)造?？梢钥闯?，PERC電池仍有很大的效率提升空間。

PERC電池效率進一步提升的方向有：(1)細柵金屬化技術，減少正面遮擋，如應用5BB或MBB技術;

(2)正面采用選擇性發(fā)射極，降低表面復合損失;(3)先進的陷光技術，如采用多層減反膜技術;(4)降低背面金屬接觸區(qū)域的復合，如采用局部B摻雜;(5)采用高質量硅片，如提高硅片的少子壽命;(6)雙面PERC電池。

圖

圖：協鑫集成多晶PERC組件技術路線2017 to 2020

圖：隆基樂葉高效PERC技術路線圖

索比光伏網