PERC电池工艺

1、.perc太阳能电池技术perc技术，即钝化发射极背面接触，通过在太阳能电池背面形成钝化层，提升转换效率。perc电池具有工艺简单，成本较低，且与现有电池生产线兼容性高的优点，有望成为未来高效太阳能电池的主流方向。perg技术通过在电池的后侧上（如下面图像中的黄色层所示）添加一个电介质钝化层来提高转换效率。标准电池结构中更高的效率水平受限于光生电子重组的趋势。perc电池最大化跨越了p-n结的电势梯度，这使得电子更稳定的流动，减少电子重组，以及更高的效率水平。 其电池的特点是：（1）电池的正反两面都沉积钝化膜；（2）背场的铝浆则直接覆盖在背面钝化膜上与硅基体形成局部接触。根据perc电池的结构

2、特点，电池需要双面钝化和背面局部接触，从而大幅降低表面复合，提高电池转化效率。双面钝化则要求电池两面都需镀介质膜，背面局部接触则需要背面开膜，因此perc电池工艺流程为：（1）碱制绒（2）pocl3扩散（3）湿法背面刻蚀（4）双面钝化薄膜（5）背面介质薄膜开孔（6）金属化。perc电池产业化技术关键perc电池的显著进展取决于以下三个方面：工艺，设备以及相关材料。工艺方面的关键在于背面钝化以及背面局部接触技术的实现。背面钝化技术，涉及到钝化膜的选择。新南威尔士大学赵建华博士在1999发表的文章报道了采用sio2薄膜钝化制备的p型perc电池，同一年该校的a.g.aberle也报道了sio2作为

3、p型perc电池背钝化薄膜的缺点：弱光下氧化硅的钝化效果会急剧变差，那么产业化p型perc电池该选择氧化铝还是氧化硅呢？首先对比al2o3和siox作为背面钝化薄膜的性能,氧化铝含有高密度的固定负电荷形成的电场可以有效减少表面的电子浓度，从而对p 型表面有极好的场钝化效应减少复合，从而导致pff上，氧化铝钝化的perc电池更有优势。在强弱光下氧化铝叠层膜perc电池和氧化硅层膜perc电池的iqe性能氧化铝叠层膜perc电池和氧化硅叠层膜perc电池在长波的iqe均优于常规铝背场电池。另一方面氧化铝叠层膜perc电池和常规铝背场电池在弱光下依然表现出和强光相同的iqe性能。因此氧化铝叠层膜更适

4、合作为量产perc电池的背面钝化膜。另一关键工艺则是背面局部接触的实现，目前主要采用的方式有背面钝化膜的局部激光开孔和腐蚀浆料开孔，开孔后在背面钝化膜上印刷铝浆，铝浆通过上述开孔与硅材料实现局部接触。在设备和材料上面：尤其是浆料公司开发出适合于硅衬底局域接触的太阳能电池用铝浆，使得perc电池的阵地由实验室走向产业化。使用传统铝浆，在局域接触条件下高温烧结时，基体硅材料易溶于铝，使得铝和基体材料接触界面形成空洞而断路，增大了铝硅的局域接触电阻。钝化和激光量产设备的出现也是perc实现产业化不可或缺的因素。钝化量产设备分为两派：一派以德国centrotherm为代表，采用pecvd生长的氧化硅/氮化硅叠层膜作为背面钝化膜，另一派以德国r&r公司为代表生产的氧化铝镀膜设备，并且开发出二合一的氧化铝叠层膜设备。而对于氧化铝镀膜设备根据其生长原理不同有两种，一种是以原子层沉积技术生长氧化铝膜。对于开孔的量产设备，若选择腐蚀浆料开孔，添加一台印刷机即可。若选用激光开孔，目前主流的激光量产设备采用的是纳秒级激光器，主要厂家有rofin，inonnas，manz等公司。美国杜邦公司通过浆料成分的改进，结合合适的烧结工艺，开孔处可以形成连续的局域铝背场，并且孔洞填充充实，没有空洞。对比标准电池perc电池优点与标准电池相比，perc电池的优势主要有两个方面：（一）内背反射