PERC电池工艺

1、PERC太阳能电池技术PERC技术，即钝化发射极背面接触，通过在太阳能电池背面形成钝化层，提升转换效率。PERC电池具有工艺简单，成本较低，且与现有电池生产线兼容性高的优点，有望成为未来高效太阳能电池的主流方向。PERG技术通过在电池的后侧上（如下面图像中的黄色层所示）添加一个电介质钝化层来提高转换效率。标准电池结构中更高的效率水平受限于光生电子重组的趋势。PERC电池最大化跨越了P-N结的电势梯度，这使得电子更稳定的流动，减少电子重组，以及更高的效率水平。？其电池的特点是：（1）电池的正反两面都沉积钝化膜；（2）背场的铝浆则直接覆盖在背面钝化膜上与硅基体形成局部接触。根据PERC电池的结构特

2、点，电池需要双面钝化和背面局部接触，从而大幅降低表面复合，提高电池转化效率。双面钝化则要求电池两面都需镀介质膜，背面局部接触则需要背面开膜，因此PERC电池工艺流程为:（1）碱制绒（2）POCl扩散（3）湿法背面刻蚀（4）双面钝化薄膜（5）背3面介质薄膜开孔（6）金属化。PERC电池产业化技术关键PERC电池的显着进展取决于以下三个方面：工艺，设备以及相关材料。工艺方面的关键在于背面钝化以及背面局部接触技术的实现。背面钝化技术，涉及到钝化膜的选择。新南威尔士大学赵建华博士在1999发表的文章报道了采用SiO22作为P型PERC电池背钝化薄膜的缺点：弱光下氧化硅的钝化效果会急剧变差，那么产业化P

3、型PERC电池该选择氧化铝还是氧化硅呢？首先对比AlO和SiO作为背面钝化薄膜的性能，氧化铝含有高密度的固定负电荷23x形成的电场可以有效减少表面的电子浓度，从而对p型表面有极好的场钝化效应减少复合，从而导致PFF上，氧化铝钝化的PERC电池更有优势。在强弱光下氧化铝叠层膜PERC电池和氧化硅层膜PERC电池的IQE性能氧化铝叠层膜PERC电池和氧化硅叠层膜PERC电池在长波的IQE均优于常规铝背场电池。另一方面氧化铝叠层膜PERC电池和常规铝背场电池在弱光下依然表现出和强光相同的QE性能。因此氧化铝叠层膜更适合作为量产PERC电池的背面钝化膜。另一关键工艺则是背面局部接触的实现，目前主要采用

4、的方式有背面钝化膜的局部激光开孔和腐蚀浆料开孔，开孔后在背面钝化膜上印刷铝浆，铝浆通过上述开孔与硅材料实现局部接触。在设备和材料上面：尤其是浆料公司开发出适合于硅衬底局域接触的太阳能电池用铝浆，使得PERC电池的阵地由实验室走向产业化。使用传统铝浆，在局域接触条件下高温烧结时，基体硅材料易溶于铝，使得铝和基体材料接触界面形成空洞而断路，增大了铝硅的局域接触电阻。钝化和激光量产设备的出现也是PERC实现产业化不可或缺的因素。钝化量产设备分为两派：一派以德国Centrotherm为代表，采用PECVD生长的氧化硅/氮化硅叠层膜作为背面钝化膜，另一派以德国R&R公司为代表生产的氧化铝镀膜设备，并且开发出二合一的氧化铝叠层膜设备。而对于氧化铝镀膜设备根据其生长原理不同有两种，一种是以原子层沉积技术生长氧化铝膜。对于开孔的量产设备，若选择腐蚀浆料开孔，添加一台印刷机即可。若选用激光开孔，目前主流的激光量产设备采用的是纳秒级激光器，主要厂家有Rofin，Inonnas，MANZ等公司。美国杜邦公司通过浆料成分的改进，结合合适的烧结工艺，开孔处可以形成连续的局域铝背场，并且孔洞填充充实，没有空洞。对比标准电池PERC电池优点与标准电池相比，PERC电池的优势主要有两个方面：（一）内背反射增强，降低