當(dāng)前，PERC光伏組件生產(chǎn)線幾乎已經(jīng)成為主流組件制造商的標(biāo)配，其效率比傳統(tǒng)組件高1%或更多。據(jù)分析，PERC組件未來(lái)三年的市場(chǎng)占有率將大幅提高，成為主流產(chǎn)品。那么，究竟什么是PERC技術(shù)？
什么是PERC技術(shù)
PERC(PassivatedEmitterandRearCell)電池，全稱為“發(fā)射極和背面鈍化電池”，是從常規(guī)鋁背場(chǎng)電池(BSF)結(jié)構(gòu)自然衍生而來(lái)。常規(guī)BSF電池由于背表面的金屬鋁膜層中的復(fù)合速度無(wú)法降至200cm/s以下，致使到達(dá)鋁背層的紅外輻射光只有60-70%能被反射，產(chǎn)生較多光電損失，因此在光電轉(zhuǎn)換效率方面具有先天的局限性;而PERC技術(shù)通過(guò)在電池背面附上介質(zhì)鈍化層，可以較大程度減少這種光電損失，從而提升光伏電池1%左右的光電轉(zhuǎn)換效率。PERC是電池和組件組裝方面的一項(xiàng)創(chuàng)新。
發(fā)展之路并不平坦
PERC電池最早起源于上世紀(jì)八十年代，1989年由澳洲新南威爾士大學(xué)的MartinGreen研究組在AppliedPhysicsLetter首次正式報(bào)道了PERC電池結(jié)構(gòu)，當(dāng)時(shí)達(dá)到22.8%的實(shí)驗(yàn)室電池效率。1999年，實(shí)驗(yàn)室研究的PERC電池創(chuàng)造了轉(zhuǎn)換效率25%的世界紀(jì)錄。PERC電池的實(shí)驗(yàn)室制備，采用了光刻、蒸鍍、熱氧鈍化、電鍍等技術(shù)。
在傳統(tǒng)的光伏電池中，有鋁金屬化層，它在電池背面的整個(gè)區(qū)域進(jìn)行接觸。光子進(jìn)入電池并激發(fā)電子，這些電子只有到達(dá)頂部發(fā)射層才能發(fā)電。較長(zhǎng)的波長(zhǎng)通常會(huì)激發(fā)電池底部附近的電子，這些電子很可能會(huì)重新被吸收，并且可能永遠(yuǎn)不會(huì)到達(dá)發(fā)射層，這只會(huì)導(dǎo)致組件發(fā)熱。
PERC電池與常規(guī)電池最大的區(qū)別在于背表面介質(zhì)膜鈍化，采用局域金屬接觸，大大降低背表面復(fù)合速度，同時(shí)提升了背表面的光反射。PERC技術(shù)通過(guò)提高電池在較長(zhǎng)波長(zhǎng)下捕捉光的能力來(lái)提高效率，特別是在清晨、傍晚或多云的情況下優(yōu)勢(shì)明顯。PERC技術(shù)在電池和鋁層之間添加了一層薄的介質(zhì)層。任何穿過(guò)電池而不產(chǎn)生電子的光都會(huì)被這層介質(zhì)反射回來(lái)。因此，這種光有第二次產(chǎn)生光電子的機(jī)會(huì)。
PERC組件仍未大規(guī)模市場(chǎng)化
與所有新技術(shù)一樣，PERC 技術(shù)也經(jīng)歷了一些成長(zhǎng)的痛苦。
第一， 更高的成本。由于電池有多層，在PERC光伏電池的制造中需要更多的步驟，從而導(dǎo)致更高的成本。目前，PERC光伏組件的價(jià)格為2元/瓦左右。當(dāng)前的有利情況是，PERC效率的提高快于成本的增加，原材料成本也在下降，而且趨勢(shì)表明，PERC將取代傳統(tǒng)的電池結(jié)構(gòu)。
第二，受光致衰減（LID）影響。光致衰減是指組件首次暴露在光照下后功率損失的百分比。由于PERC電池中摻雜水平較高，因此采用PERC技術(shù)后，光致衰減的負(fù)面效應(yīng)會(huì)增加。
業(yè)內(nèi)看好PERC技術(shù)
當(dāng)前，在全球市場(chǎng)上增加PERC技術(shù)占比的熱潮已經(jīng)開(kāi)始，并將在未來(lái)幾年繼續(xù)快速增長(zhǎng)。
對(duì)于組件制造商來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)移到PERC技術(shù)生產(chǎn)線只需對(duì)現(xiàn)有電池生產(chǎn)線進(jìn)行最小的改造，就可以輕而易舉地生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，而無(wú)需付出大量的資本來(lái)徹底更新現(xiàn)有設(shè)備。
此外，采用PERC技術(shù)的電池板給開(kāi)發(fā)商和設(shè)計(jì)師提供了更多的自由。
PERC組件單位面積功率更高，在弱光條件和高溫下性能良好?？紤]到總發(fā)電量而不是峰值功率，顯然PERC組件更優(yōu)越。設(shè)計(jì)師可以利用更少的組件來(lái)實(shí)現(xiàn)總輸出功率目標(biāo)，而且占地面積更少。
（孫印軍）
