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【前沿】N型PERT双面太阳能电池及其产业化进展

本文摘要:OFwek太阳能光伏网讯:N-PERT双面电池技术背景 近年来,N型硅太阳电池由于其良好的性能,还包括低的体寿命、对金属杂质低的容忍度以及没P型材料中由于硼氧(B-O)复合体所导致的光致波动(LID)[1-3]效应,更加不受产业界的注目。近期的光伏国际技术路线图2015[4]中表明,到2020之前,预测可实现低成本批产平均值效率小于23%的皆为N型电池;到2021年,N型电池市场占有率将多达30%,而nPERT双面电池的高发电性能正在引发很多一流制造厂商和市场的紧密注目。

OFwek太阳能光伏网讯:N-PERT双面电池技术背景  近年来,N型硅太阳电池由于其良好的性能,还包括低的体寿命、对金属杂质低的容忍度以及没P型材料中由于硼氧(B-O)复合体所导致的光致波动(LID)[1-3]效应,更加不受产业界的注目。近期的光伏国际技术路线图2015[4]中表明,到2020之前,预测可实现低成本批产平均值效率小于23%的皆为N型电池;到2021年,N型电池市场占有率将多达30%,而nPERT双面电池的高发电性能正在引发很多一流制造厂商和市场的紧密注目。  PERT(PassivatedEmitter,RearTotally-diffusedcell),腐蚀发射极腹表面仅有蔓延电池,是一种典型的双面电池。双面太阳电池是指硅片的正面和相反都可以拒绝接受光照并能产生光生电压和电流的太阳电池,这种电池可以用P型硅片生产,也可以用N型硅片生产。

nPERT双面电池基本工艺流程为:(1)双面制绒(2)上表面蔓延硼做成P+N结(3)背面蔓延磷做成N+N结(4)双面腐蚀薄膜(5)双面金属化,结构示意图如图1右图。  图1nPERT电池结构示意图  N-PERT双面电池技术特点  nPERT双面电池使用N型硅作衬底,具备少子寿命低、无光致波动等优点。

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常规P型电池由于用于硼掺入的硅衬底,长时间光照后易构成硼氧键,在基体中捕捉电子构成填充中心,造成3~4%的功率波动;而nPERT电池用于N型硅衬底,磷掺入的基体使得电池完全无光致波动。我们对nPERT电池展开了光衰微实验检验,如表格1结果右图,光照60h后效率波动仅有0.11%,无光致波动的特点能有效地保证系统端的功率输入和发电量。

  表格1nPERT光衰实验结果  通过EQE测试结果由此可知(如图2),比起于P型常规电池,nPERT电池具备更佳的长波号召,可将更加多长波长的光吸收,特别是在是制取出双玻组件后背面可更高效率的吸取反射光和散射光。  图2nPERT电池与常规P型电池EQE核对  N-PERT双面电池组件技术优势  双玻光伏组件就是指由两片玻璃和太阳能电池片构成填充层,电池片之间由导线串、并联汇聚到引线末端所构成的光伏电池组件,组件结构示意图如下:  图3双玻组件结构示意图  2013年以来,随着国内外前期投资的光伏电站的相继并网发电并运营一段时间后,国内外电站的质量问题时有经常出现。由于某些有机材料的寿命较短、耐候性较好,光伏组件中的EVA胶膜和背板的质量开始被高度注目,水汽击穿背板造成劣质EVA树脂较慢水解有紧密的关系,EVA树脂遇水即开始较慢分解成,其分解成产物不含醋酸,醋酸生锈光伏电池上的银栅线、汇流带上等,使组件的发电效率大幅上升。

为了回避这一问题,双玻组件为高品质光伏电站的较为理想的解决方案之一,但双玻组件的电池片间漏光造成组件功率损失较小,组件正面功率比起常规背板偏高;同时,无框双玻组件对PCB材料和PCB工艺拒绝较高。


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