PERC電池實現(xiàn)商業(yè)化突破 漿料是提效關鍵點

仔細觀察近幾年太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的變化，會發(fā)現(xiàn)兩個特點，其一，電池轉(zhuǎn)換效率平均約以0.3%/年的提升速度向前發(fā)展，此類情況主要集中于一線大廠之間，受制于技術瓶頸與研發(fā)投資，二三線電池生產(chǎn)商在高效電池開發(fā)方面難以獲得進一步提升。

其二，高效高質(zhì)電池技術路線逐漸多樣化。以晶澳、天合、晶科、尚德、隆基樂葉、愛康、晉能、中來股份、韓華、SUNPOWER、京瓷、夏普等為代表的國內(nèi)外光伏制造商各自研究高效電池技術，如鈍化發(fā)射極和背表面(PERC)、發(fā)射極鈍化和全背面擴散(PERT)、金屬穿孔卷繞(MWT)、具有本征非晶層的異質(zhì)結(jié)(HIT)、交指式背接觸(IBC)等，逐漸形成不同的技術流派。

高效電池技術趨于多樣化，直接影響了其上游原材料的供應格局，導電漿料作為提高太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率和光伏組件功率的重要材料，其對太陽能電池效率的提升起著至關重要的作用。近幾年，以杜邦為代表的金屬導電漿料供應商緊跟電池制造商的節(jié)奏，開發(fā)與其高效電池技術相匹配的導電漿料。

PERC電池實現(xiàn)商業(yè)化突破，漿料是提效關鍵點

雖然存在不同的高效電池技術路線，但對這一階段欲擴產(chǎn)的光伏廠商而言，都需考慮一個問題是沿用傳統(tǒng)進行技術升級還是技術革新。在各種高效電池技術中，PERC電池具有明顯的性能/成本優(yōu)勢，它能與現(xiàn)有電池、組件的產(chǎn)能良好兼容，同時獲得1%左右的效率提升，成為首支獲得大規(guī)模商業(yè)化突破的高效電池技術。

目前PERC電池產(chǎn)能超過13.4GW，據(jù)某咨詢機構(gòu)統(tǒng)計，2017年全球PERC電池產(chǎn)能將達25GW。效率方面，一線廠商生產(chǎn)的多晶PERC電池的產(chǎn)線效率達到19.5%，單晶PERC產(chǎn)線平均效率處在21%水平，其中最高效率已達21.6%。

“單晶PERC產(chǎn)品兼具成本與性能優(yōu)勢，是目前最具競爭力的產(chǎn)品，未來還存在很多的效率增長空間?！敝锌圃弘姽ぱ芯克?a href="http://msthinker.com/news/article-436.html" target="_blank">太陽電池技術研究部主任王文靜研究員說道，PERC電池的效率提升與導電漿料有著密切關系，合適的漿料選擇能最大化的發(fā)揮PERC這一新型電池結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，使其效率最大化。

隨著PERC電池的快速發(fā)展，市場對 PERC 電池專用金屬導電漿料的需求越來越強烈。為了配合PERC電池對漿料的特殊需求，漿料供應商開發(fā)了一系列PERC電池專用漿料，如PERC正面低溫銀漿、背面鋁漿、PERC+背面燒穿銀漿等。

“PERC電池進一步提效的關鍵技術包括，一是PERC相關的設備和工藝的優(yōu)化，使用更低復合的正面發(fā)射極結(jié)構(gòu)(比如更低表面濃度的擴散方式)；二是跟硅片的質(zhì)量相關，比如少子壽命的提高；三是跟漿料相關，匹配有優(yōu)異的接觸能力和超細線印刷的正面，摻雜鋁漿用作背面導電等?！倍虐罟炯夹g經(jīng)理曹千表示，針對PERC這一新型電池結(jié)構(gòu)，杜邦Solamet開發(fā)了一整套PERC專用的整合金屬化解決方案，其中包括新一代PERC正面銀漿PV20A、PV56x系列背面銀漿、和PV36x系列背面鋁漿。

曹千進一步解釋，正面漿料可進一步助力PERC效率的提升，假如正面柵線寬度縮窄10um的話，大概可以帶來0.1%左右的效率增益；除了柵線寬度外，進一步降低漿料和硅片的接觸電阻也可以帶來0.1%的效率增益，如果漿料可以在較低的表面濃度實現(xiàn)比較好的接觸，正面發(fā)射極就有空間往低參雜高方阻方向優(yōu)化，從而實現(xiàn)進一步效率的增益。

簡而言之，正面的主要優(yōu)化方向細線印刷，Ag-Si接觸，控制發(fā)射極復合， 這也是PV20A相比上一代正面銀漿料的優(yōu)化方向。杜邦新一代PERC正銀漿料PV20A可以在更低燒結(jié)溫度下形成良好的接觸，從而減少背面空洞的形成和對鈍化層的損壞，與常規(guī)正銀相比，新一代PERC正銀效率提升可超過0.1%。

2017年6月，廣東愛康旗下浙江愛旭宣布與杜邦合作，其單晶PERC電池轉(zhuǎn)換效率沖破21.5%，采用的是杜邦 Solamet PV20A正銀漿料。

除了正面銀漿的定制改進，PERC電池對背面導電鋁漿也有更高的要求。由于PERC電池的燒結(jié)溫度低于常規(guī)電池的燒結(jié)溫度，在更低的燒結(jié)溫度下，常規(guī)背銀出現(xiàn)接觸電阻變大，從而導致光電轉(zhuǎn)化效率降低。

“為了幫助電池企業(yè)解決難題，杜邦Solamet開發(fā)了PV36x系列背面鋁漿，除了其優(yōu)異的電性能，同樣表現(xiàn)出優(yōu)異的物理性能，光滑的燒結(jié)表面、不掉粉，低于200um的低翹曲度，具有良好的熱水試驗結(jié)果，提供長期可靠的老化性能?！辈芮дf道。

導電漿料是除了硅片之外，對成本及效率均產(chǎn)生影響的原材料，在高效電池技術研發(fā)中占據(jù)重要地位，因此，漿料的選擇對電池生產(chǎn)企業(yè)來說有深遠影響，選擇可靠的漿料供應商有利于降低失效風險、提高投資回報。