高效低光致衰减P型多晶硅电池研发及产业化技术应用案例

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高效低光致衰减P型多晶硅电池研发及产业化技术应用案例随着工业文明的迅猛发展，能源危机和环境污染已成为人们亟待解决的严重问题。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，将太阳能转换成电能或其他可利用能源是解决能源危机和环境问题的一条重要途径。随着太阳能电池产业的发展，太阳能电池的成本已经大幅降低，但是其度电成本仍高于上网电价，不断提高电池片光电转化效率是进一步降低太阳能发电成本的重要方法之一。

目前市场90%以上的太阳能电池都是传统晶硅电池，其中P型多晶硅电池是市场上主流的成熟产品。随着量产导入钝化发射极背接触（PERC）技术，电池的光电转换效率可以提升约1%绝对效率，进一步提升多晶电池的效率需要在前表面钝化、硅片质量、金属化等方面加强技术开发和量产升级，实现更高效的多晶硅电池。然而多晶PERC电池在具备高光电转换效率的同时也暴露了其光致衰减量达到10%的弊端，使得多晶PERC组件在户外使用过程中发电量下降显著，极大限制了其产业化应用。

高效低光致衰减P型多晶硅电池研发及产业化项目，基于对高效多晶硅电池的衰减特性和衰减机制的认识，通过提升硅片质量、优化关键制程、开发过剩载流子注入技术等手段，实现高效多晶硅电池抗光衰能力的显著改善，增强高效多晶组件的可靠性和竞争力，实现电池量产光电转换效率≥20.50％，组件光衰率（辐照量40 kWh/m2）<1.1%。

在当前业内未见公开的多晶PERC抗衰减技术的背景下，早日实现对高效低光致衰减P型多晶硅电池的产业化，可以极大提升高效多晶电池产品的竞争力，并加强专利、技术、人才方面的储备，具有重大的科学意义和产业化价值。

二、应用案例

1. 项目概述

本项目目标产品为高效低光致衰减P型多晶硅电池，主要用于制备低成本、高转换效率和高功率的太阳能组件。产品供常熟阿特斯阳光电力科技有限公司、阿特斯阳光电力集团有限公司生产组件及建设光伏电站系统使用，且已推广应用到多个项目，得到用户的一致好评，为客户带来了可观的经济效益。

2. 主要效益

该项技术2019年投产，截至2020年6月，累计实现销售量390.54MW，销售收入31476.64万元，新增利税1692.73万元。

三、技术要点

1、优化多晶硅片质量：导入新的铸锭、切片技术，提升硅片少子寿命、降低缺陷含量，保障高效低衰减多晶PERC规模化量产；

2、开发先进表面钝化技术：在使用PERC技术降低背表面复合的基础上，进一步采用热氧化、选择性发射极等技术以降低正表面复合速度；

3、开发低温金属化技术：开发低温烧结银浆，形成良好金属化的同时实现光衰的降低；

4、开发过剩载流子注入工艺：采用过剩载流子注入技术，即利用载流子注入结合反应过程热力学与动力学最优设计，使具有氢源的电池片可以最大化地有效钝化相应缺陷，起到积极的作用，将电池片绝对转换效率提升>0.1%，并将相对光衰控制在1.5%以内的效果；

5、研究多晶PERC电池衰减机理：深入分析片源、关键制程因素对电池片衰减行为的影响，并进一步使用先进的表征手段深入分析其衰减机制。

四、应用前景

该技术提高多晶硅电池片的转换效率，提升了整个太阳能电池产品的技术水平，促进节能减排和可再生能源的利用，起到保护环境和保持生态平衡的作用；此外可以加速我国光伏产业的健康发展，提升我国在此领域的竞争能力。