技術(shù)對于光伏行業(yè)來說是至關(guān)重要的。
在目前這一輪投資階段考慮擴(kuò)產(chǎn)的光伏廠商，都需要考慮是繼續(xù)沿用傳統(tǒng)技術(shù)還是進(jìn)行技術(shù)升級。而對于晶硅電池技術(shù)來說，目前最簡單也是最具吸引力的技術(shù)升級方案就是PERC(Passivated Emitter Rear Cell)——發(fā)射極及背面鈍化電池技術(shù)。
PERC電池通過在電池背面實(shí)行鈍化技術(shù)，增強(qiáng)光線在硅基的內(nèi)背反射，降低了背面復(fù)合，從而使PERC電池的效率能夠有效提高。
然而，這個(gè)“黑科技”并沒有引起當(dāng)時(shí)光伏界的重視。那個(gè)誕生于上世紀(jì)80年代的PERC電池結(jié)構(gòu)被研發(fā)出來后的20多年間，由于多種原因，該電池結(jié)構(gòu)幾乎處于無人問津的狀態(tài)。直到2010年9月份，在瓦倫西亞召開的第二十五屆EUPVSEC展會上，博世太陽能公司(Bosch Solar Energy)正式向市場推出PERC電池，并于2011年在弗勞恩霍夫研究所(Fraunhofer Institute)所進(jìn)行的測試實(shí)驗(yàn)中取得了19.6%的轉(zhuǎn)換效率新紀(jì)錄。
而近年來，人們在不斷追求更高光電轉(zhuǎn)換效率的過程中，發(fā)現(xiàn)在各種高效電池結(jié)構(gòu)中，實(shí)際上PERC電池的結(jié)構(gòu)最為簡單，最容易在現(xiàn)有電池產(chǎn)線的基礎(chǔ)上升級改造，潛在綜合成本最低，并且沒有專利問題，較容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。因而，各電池廠家逐步掀起了如今的PERC熱潮。
不僅如此，PERC電池還擁有廣泛的應(yīng)用前景。在“領(lǐng)跑者”計(jì)劃中，國家對電池組件的效率提出了多晶不低于16.5%、單晶不低于17.5%的目標(biāo)要求。被譽(yù)為“太陽能之父”的Martin Green教授也曾預(yù)測，通過實(shí)驗(yàn)室的不斷創(chuàng)新，PERC單晶電池有望實(shí)現(xiàn)25%的轉(zhuǎn)換效率。
事實(shí)上，PERC電池的轉(zhuǎn)換效率無論是在實(shí)驗(yàn)室還是量產(chǎn)等級，都有著進(jìn)一步突破的空間。有研究機(jī)構(gòu)的預(yù)測與Martin Green的不謀而合——量產(chǎn)型PERC電池的效率有希望突破24%。
天合光能聯(lián)合中國光伏行業(yè)協(xié)會共同推出《PERC電池專刊》的原作者，Taiyang News首席技術(shù)官Shravan Chunduri說道：“PERC電池?fù)碛谐吖怆娹D(zhuǎn)換效率，在目前光伏行業(yè)的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。”
導(dǎo)讀：在目前這一輪投資階段考慮擴(kuò)產(chǎn)的光伏廠商，都需要考慮是繼續(xù)沿用傳統(tǒng)技術(shù)還是進(jìn)行技術(shù)升級。而對于晶硅電池技術(shù)來說，目前最簡單也是最具吸引力的技術(shù)升級方案就是PERC(Passivated Emitter Rear Cell)——發(fā)射極及背面鈍化電池技術(shù)。
隨著PERC電池效率不斷創(chuàng)出新的紀(jì)錄，該技術(shù)也全面開啟了商業(yè)化進(jìn)程。據(jù)估計(jì)，2015年裝機(jī)的PERC電池產(chǎn)能高達(dá)約4.9GW，意味著生產(chǎn)了大約3GW的PERC電池。到2016年，PERC電池累計(jì)產(chǎn)能有望達(dá)到約11.8GW，其中投入市場PERC產(chǎn)品的約為8.1GW。
但同所有技術(shù)一樣，PERC電池技術(shù)同面臨挑戰(zhàn)。增加設(shè)備、開發(fā)新生產(chǎn)線需要額外投資；產(chǎn)品的可融資性；氧化鋁的可靠性尚需長期的數(shù)據(jù)支持；生產(chǎn)設(shè)備能否穩(wěn)定運(yùn)行是最初面臨的棘手問題。
毋庸置疑的是，隨著技術(shù)的應(yīng)用、經(jīng)驗(yàn)的不斷增加，這些困難終將會被克服。但主要的問題在于光至衰減(LID)，如今這個(gè)問題主要存在于多晶硅PERC電池中。LID能導(dǎo)致組件功率衰減高達(dá)10%以上。究其原因尚不完全明了。
不過，行業(yè)先驅(qū)QCells和REC聲稱他們已經(jīng)找到了補(bǔ)救措施，并已開始大規(guī)模生產(chǎn)PERC多晶硅電池。多晶硅PERC電池將在業(yè)內(nèi)其他廠家也掌握其相關(guān)技術(shù)之后，迎來它的大規(guī)模運(yùn)用，當(dāng)然這只是時(shí)間問題。雖然LID也存在于單晶硅PERC電池中，但它的起因和解決方案與常規(guī)電池相同，也就是說，這個(gè)問題已經(jīng)解決。總的來說，PERC電池已蓄勢待發(fā)，迎接其全盛期的到來。
天合光能副總裁、光伏科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任馮志強(qiáng)博士表示：“PERC電池的發(fā)展不僅是工藝的開發(fā)，同時(shí)也是設(shè)備的開發(fā)。一直以來，我們始終致力于依靠持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，將實(shí)驗(yàn)室技術(shù)轉(zhuǎn)化成商業(yè)化量產(chǎn)，將科技創(chuàng)新轉(zhuǎn)化成價(jià)值創(chuàng)新，制備高效的光伏產(chǎn)品，滿足市場需求。天合光能已成功實(shí)現(xiàn)PERC電池的量產(chǎn)，并有效控制PERC單晶組件的LID問題。未來，公司也會持續(xù)致力于高效電池的研究，相信PERC電池的優(yōu)勢在短時(shí)間內(nèi)不會被取代。”
PERC技術(shù)對于提高太陽能電池效率和擴(kuò)大使用價(jià)值都有極大的作用。一旦光電轉(zhuǎn)化效率得到提高，無論是光伏發(fā)電成本的降低還是可創(chuàng)造的效益，都將給光伏企業(yè)帶來巨大提升和發(fā)展。
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