PERC電池工藝

1、PERC電池工藝PERC太陽能電池技術(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電池具有工藝簡單，成本較低，且與現(xiàn)有電池生產(chǎn)線兼容性高的優(yōu)點，有望成為未來高效太陽能電池的主流方向。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）添加一個電介質(zhì)鈍化層來提高轉(zhuǎn)換效率。標準電池結(jié)構(gòu)中更高的效率水平受限于光生電子重組的趨勢。PERC電池最大化跨越了P-N結(jié)的電勢梯度，這使得電子更穩(wěn)定的流動，減少電子重組，以及更高的效率水平。 其電池的特點是：（1）電池的正反兩面都沉積鈍化膜；（2）背場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)PE

2、RC電池的結(jié)構(gòu)特點，電池需要雙面鈍化和背面局部接觸，從而大幅降低表面復合，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電池的顯著進展取決于以下三個方面：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。新南威爾士大學趙建華博士在1999發(fā)表的文章報道了采用SiO2薄膜鈍化制備的P型PERC電池，同一年該校的A.G.Aberle也報道

3、了SiO2作為P型PERC電池背鈍化薄膜的缺點：弱光下氧化硅的鈍化效果會急劇變差，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電荷形成的電場可以有效減少表面的電子濃度，從而對p 型表面有極好的場鈍化效應(yīng)減少復合，從而導致PFF上，氧化鋁鈍化的PERC電池更有優(yōu)勢。在強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電池在長波的IQE均優(yōu)于常規(guī)鋁背場電池。另一方面氧化鋁疊層膜PERC電池和常規(guī)鋁背場電池在弱光下依然表現(xiàn)出和強光相同的IQE性能。因此氧

4、化鋁疊層膜更適合作為量產(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能電池用鋁漿，使得PERC電池的陣地由實驗室走向產(chǎn)業(yè)化。使用傳統(tǒng)鋁漿，在局域接觸條件下高溫燒結(jié)時，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Centrotherm為代表，采用PECVD

5、生長的氧化硅/氮化硅疊層膜作為背面鈍化膜，另一派以德國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。而對于氧化鋁鍍膜設(shè)備根據(jù)其生長原理不同有兩種，一種是以原子層沉積技術(shù)生長氧化鋁膜。對于開孔的量產(chǎn)設(shè)備，若選擇腐蝕漿料開孔，添加一臺印刷機即可。若選用激光開孔，目前主流的激光量產(chǎn)設(shè)備采用的是納秒級激光器，主要廠家有Rofin，Inonnas，MANZ等公司。美國杜邦公司通過漿料成分的改進，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，并且孔洞填充充實，沒有空洞。對比標準電池PERC電池優(yōu)點與標準電池相比，PERC電池的優(yōu)勢主要有兩個方面：（一）內(nèi)背反射增強，降低長波的