PERC工藝升級(jí)路線及相關(guān)應(yīng)用廠家

:電池片環(huán)節(jié)正處在新一代技術(shù)路徑探索期，提效降本“百花齊放”：PERC 技術(shù)已成主流并處在持續(xù)推進(jìn)工藝升級(jí)的過(guò)程當(dāng)中，PERC技術(shù)效率提升潛力巨大，電池廠商紛紛布局尋求突破。

“PERC+”延展 PERC 生命力，新一代電池技術(shù)醞釀更迭；PERC 技術(shù)已成主流，工藝升級(jí)趨勢(shì)下，生命力有望延續(xù)。

相比 BSF，PERC 更具效率優(yōu)勢(shì)：

PERC 電池（鈍化發(fā)射極和背面電池）起源于上世紀(jì) 80 年代，并自 2015 年開(kāi)始 逐步市場(chǎng)化。PERC 電池通過(guò)在電池背面增加鈍化層，阻止載流子的復(fù)合行為，減少電損失，同時(shí)增強(qiáng)電池背表面光反射，減少光損失，進(jìn)而提高電池轉(zhuǎn)換效率和電池性能。

PERC電池內(nèi)部反射增強(qiáng)，有效降低了長(zhǎng)波的光學(xué)損失，背面鈍化提升了開(kāi)路電壓和短路電流，使得電池轉(zhuǎn)化效率相比傳統(tǒng)BSF電池更高。

2019 年 PERC 電池的平均量產(chǎn)效率已經(jīng)從 2014 年的 20.1%提升至 22.3%~22.5%，平均每年提升 0.5%。

PERC 技術(shù)僅需在 BSF 基礎(chǔ)上增加兩道工序即可完成升級(jí)改造：

PERC 技術(shù)在常規(guī) BSF 電池基礎(chǔ)上增加背面鈍化層 沉積和激光開(kāi)槽兩道工序，此外，針對(duì)背部拋光需對(duì)基于化學(xué)濕臺(tái)的邊緣隔離步驟稍作調(diào)整，即可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)BSF電池產(chǎn)線向 PERC 產(chǎn)線的升級(jí)。背鈍化層主要采用氧化鋁作為背鈍化材料（氧化硅、氮氧化硅也可作為背鈍化材料），氧化鋁由于電荷密度較高，可降低背表面少子的復(fù)合速率，鈍化效果較好，同時(shí)為保證電池背面的光學(xué)性能，還會(huì)在氧化鋁表面覆蓋一層氮化硅膜作為保護(hù)層。為使背面金屬電極與硅形成良好的歐姆接觸，需要對(duì)鈍化層進(jìn)行刻蝕，目前主流工藝采用激光開(kāi)槽的方式來(lái)完成這一工序。

PERC 技術(shù)日趨成熟，“PERC+”成為 PERC 工藝升級(jí)，提升光電轉(zhuǎn)換效率的重要方向，目前，PERC 工藝升級(jí)路 線主要包括PERC+SE、PERC+MWT、雙面 PERC等。

PERC+SE 技術(shù)帶來(lái) 0.2%~0.3%的轉(zhuǎn)換效率提升，與現(xiàn)有 PERC 產(chǎn)線兼容性較高，已成為主流標(biāo)配技術(shù)：

PERC+SE 技術(shù)以擴(kuò)散后的 PSG 層為磷源，利用激光可選擇性加熱的特性，在電池正表面電極位置進(jìn)行磷的二次摻雜，形成選 擇性重?fù)?N++層，可降低硅片與電極之間的接觸電阻，降低表面復(fù)合，提高少子壽命，同時(shí)還能改善光線短波光譜 響應(yīng)，提高短路電流與開(kāi)路電壓，進(jìn)一步提升電池效率。相比 PERC，SE 技術(shù)可帶來(lái) 0.2%~0.3%的轉(zhuǎn)換效率提升。

PERC+SE 技術(shù)與現(xiàn)有PERC 產(chǎn)線具備良好的兼容性，通過(guò)增加激光摻雜工藝即可實(shí)現(xiàn)，對(duì)應(yīng)到設(shè)備端，僅需在原有PERC產(chǎn)線上增加激光摻雜設(shè)備。包括晶科、隆基、晶澳、通威、天合、愛(ài)旭、東方日升等在內(nèi)的大部分電池廠商均在PERC產(chǎn)線中引入SE技術(shù)，據(jù) Energy Trend 統(tǒng)計(jì)，2018 年超過(guò) 60%的 PERC產(chǎn)能配置了 SE工藝。

MWT 工藝可實(shí)現(xiàn) 0.4%的效率提升，產(chǎn)線改造僅需增加激光鐳射打孔設(shè)備：

采用激光打孔、背面布線的技術(shù)消除正 面電極的主柵線，細(xì)柵線搜集的電流通過(guò)孔洞中的銀漿引到背表面，使得正負(fù)電極均分布在背表面，有效減少正面 柵線的遮光，降低金屬電極-發(fā)射極界面的載流子復(fù)合損失，提高光電轉(zhuǎn)化效率，同時(shí)降低銀漿消耗量，從而進(jìn)一步 降低成本，MWT 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)約 0.4%的轉(zhuǎn)換效率提升。

由于MWT電池正負(fù)電極點(diǎn)均分布于背表面，且不在一條直線上，常規(guī)焊帶焊接互聯(lián)方式無(wú)法適用，因此，MWT組件采用金屬箔作為導(dǎo)電背板，在金屬箔上進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，每片電池片通過(guò)導(dǎo)電膠和金屬箔電路互聯(lián)形成完整的電流回路，再利用膠膜等封裝材料封裝，省去了復(fù)雜的高溫焊接 過(guò)程，避免了焊接應(yīng)力和微裂導(dǎo)致的性能衰減，更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和高產(chǎn)能，降低了破片率。MWT工藝同樣具備良好的產(chǎn)線兼容性，額外增加的關(guān)鍵步驟為在硅片、銅箔及封裝材料中精確打孔，通過(guò)在前端增加激光鐳射打孔設(shè)備 即可實(shí)現(xiàn)。

天威、阿特斯、英利、晶澳、日托光伏均宣稱具備 MWT 量產(chǎn)能力。成立于 2012 年的日托光伏專注于 MWT 電池的 研發(fā)和生產(chǎn)，是全球唯一也是首家實(shí)現(xiàn) GW 級(jí) MWT 技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的公司，通過(guò) PERC 疊加 MWT 技術(shù)，單晶硅電池 效率達(dá)到 22.7%，引入 SE 工藝后，轉(zhuǎn)換效率超過(guò) 23%，同時(shí)可兼容超薄電池片，適合于柔性電池組件的應(yīng)用。日托 光伏已建成超過(guò) 2GW“PERC+MWT”高效產(chǎn)能，可兼容大尺寸、支持超薄硅片工藝要求，單線產(chǎn)能達(dá)到 200MW。日托光伏結(jié)合先進(jìn) MWT 平面封裝技術(shù)，60 片型單晶 PERC 電池組件效率超過(guò) 20.3%。

雙面 PERC 電池海外接受度有所提升，關(guān)鍵改變?cè)谟诒趁驿X柵線印刷：

PERC 電池背表面采用鋁漿構(gòu)成的不透明鋁 背場(chǎng)，轉(zhuǎn)變?yōu)殡p面 PERC 電池需要將背表面變?yōu)榫植夸X柵線結(jié)構(gòu)，不再覆以鋁漿，但背表面主柵仍采用銀基材料。相比于PERC，雙面 PERC 降低了鋁漿的用量，可實(shí)現(xiàn)雙面發(fā)電，主要優(yōu)化方向在于背面印刷精度和背面鋁柵線，在絲網(wǎng)印刷環(huán)節(jié)盡量將鋁漿印刷在激光開(kāi)孔處，使光生電流可以通過(guò)開(kāi)孔處導(dǎo)出。此外，在漿料中添加硅有助于獲得有效的 BSF 并使空隙最小化，目前鋁漿技術(shù)已經(jīng)取得較大突破。

2019年10月，蘇民新能源高效單晶雙面 PERC 電池采用 G1 主流尺寸硅片搭配 9BB 設(shè)計(jì)圖形，產(chǎn)業(yè)化平均效率達(dá)到 22.78%。雙面 PERC 電池主要應(yīng)用于雙玻組件、使用背板封裝的“單面”PERC電池和具有透明背板的組件等場(chǎng)景。據(jù)PVInfolink，2019年海外市場(chǎng)對(duì)雙面組件接受度有所提升，需求約為7.7GW，2020年需求有望達(dá)到 11.8~19.5GW 之間。

PERC引領(lǐng)電池端降本增效，市場(chǎng)占比快速提升：PERC 電池在效率方面的優(yōu)良表現(xiàn)，對(duì)傳統(tǒng)鋁背場(chǎng)電池形成了快 速替代。2019年新建電池片產(chǎn)線均采用PERC技術(shù)，疊加老線技改，使得 PERC 電池市場(chǎng)占比迅速提升至 65%。