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基于钝化接触技术的N型电池研发与产业化2019 CITPV 中 国 国 际 光 伏 技 术 论 坛 杭 州刘 大 伟国 家 电 投 集 团 西 安 太 阳 能 电 力 有 限 公 司 2 ContentsØ 公 司 简 介 与 产 品 介 绍Ø N-PERT电 池 产 业 化 进 展Ø 钝 化 接 触 技 术 的 研 究Ø TOPCon电 池 的 提 效 方 案Ø 总 结 与 展 望 国 家 电 投 集 团 西 安 太 阳 能 电 力 有 限 公 司 西宁 P-PERC电池 西安N-PERT/Topcon电池西宁200MW IBC电池 l 西 安 太 阳 能 电 力 有 限 公 司 -2009年 3月l 硅 片 /电 池 /组 件 /电 站l N-PERT/TOPCon电 池 生 产 基 地l PERC电 池 生 产 基 地l 200MW IBC电 池 生 产 基 地 （ 2019年 投 产 ）l 国 际 科 研 机 构 及 一 流 光 伏 企 业 合 作 国 家 电 投 集 团 西 安 太 阳 能 电 力 有 限 公 司N型 电 池 产 品 N-PERTHIT IBCTOPConN型 电 池 TOPCon电池（西安）N-PERT电池（西安） IBC（西宁）HJT（Ⅹ）-电 池 结 构 简 单-与 现 有 产 线 兼 容 ， 易 于 产 业 化-双 面 发 电 特 性-2018年 完 成 产 线 升 级-工 艺 步 骤 简 单 ， 温 度 低-工 艺 控 制 难 度 高-设 备 技 术 要 求 高 ， 成 本 高 -与 N-PERT产 线 兼 容 ， 易 产 业 化-良 好 的 表 面 钝 化 特 性-量 产 化 前 景-TOPCon工 艺 研 发 与 量 产 测 试 -前 表 面 无 遮 光 效 应-具 备 潜 在 的 高 效 率 优 势-开 发 产 业 化 工 艺 ， 2019年 投 产N-PERT/TOPCon/IBC电 池 具 有 量 产 化 前 景 ， 完 成 三 种 产品 的 技 术 储 备 ， TOPCon和 IBC电 池 将 逐 步 投 产 。 N-PERT电 池 产 业 化 进 展Roadmap Bifacial N-PERT 20.5P-type N-PERT N-PERTTOPCon21.5 22.2 Ø P型 产 线 升 级 为 N-PERT型 产 线Ø 目 前 电 池 产 线 效 率 22.2Ø N-PERT效 率 潜 力 22.5Ø TOPCon电 池 效 率 目 标 ＞ 23＞23 TOPConP-type→N-PERT N-PERT电 池 产 业 化 进 展P-type N-PERT Ø 低 压 硼 扩 散 制 备 发 射 结Ø 离 子 注 入 技 术 -背 表 面 场Ø 高 效 化 学 清 洗 技 术 Ø 优 异 的 表 面 钝 化 工 艺N-PERT电 池 关 键 技 术P-type Cell产 线 成 功 升 级 N-PERT N-PERT电 池 产 业 化 进 展 Frontside Rearside Cell Voc mV Jsc mA/cm2 FF EtaAverage 670 40.69 81.42 22.20 Ø MBB设 计 及 双 面 电 池 结 构Ø N-PERT电 池 产 线 效 率 22.200.00 0.00 0.63 0.99 1.80 8.99 32.80 45.50 9.18 0.12051015202530354045 50 ＜ 21.521.6-21.721.7-21.821.8-21.9 21.9-22 22-22.122.1-22.222.2-22.322.3-22.4 ＞ 22.4Frequency N-PERT Efficiency distribution30000pcs 钝 化 接 触 技 术 的 研 究Ø TOPConTunnel Oxide Passivated ContactØ PERPolyPassivated Emitter and Rear Poly-Si Ø POLOPloy-Si on passivating interfacical OxidesTOPCon PERPoly POLO 钝 化 接 触 技 术 的 研 究Ø Tunneling SiO X 遂 穿 氧 化 层 的 制 备 热 氧 、 湿 氧Ø Poly-Si多 晶 硅 生 长 工 艺 PECVD， LPCVDØ Poly-Si（ n多 晶 硅 掺 杂 工 艺 离 子 注 入 退 火 、 磷 扩 散 、 原 位 掺 杂Ø Metallization丝 网 印 刷 、 蒸 镀Ø Industrialization 产 业 化 应 用 与 N-PERT产 线 兼 容N-PERT Cell TOPCon Cell 钝 化 接 触 技 术 的 研 究N-PERT Cell TOPCon Cell Ø 增 加 LPCVD设 备 生 长 SiO 2/Poly-SiØ 离 子 注 入 退 火 掺 杂Ø 基 于 N-PERT产 线 升 级 钝 化 接 触 技 术 的 研 究Ø 不 同 的 掺 杂 曲 线 钝 化 性 能 不 同 Ø 工 业 化 生 产 控 制 更 加 严 格 （ 遂 穿 氧 化 层 、 退 火 温 度 ）掺 杂 对 钝 化 性 能 影 响 钝 化 接 触 技 术 的 研 究 Ø 对 称 结 构 测 试 表 面 复 合 J0， surfaceØ 不 同 金 属 接 触 面 积 估 算 J 0,metØ TLM 测 试 金 属 接 触 电 阻 Rc设 计 专 用 图 形 提 取 关 键 工 艺参 数 优 化 TOPCon电 池 钝 化 接 触 技 术 的 研 究 Ø 钝 化 接 触 结 构 可 以 有 效 降 低 表 面 复 合 Ø J0,surface 65fA/cm2→7fA/cm2表 面 钝 化 性 能 提 升 钝 化 接 触 技 术 的 研 究Ø 钝 化 接 触 结 构 降 低 金 属 复 合 J 0,met 900fA/cm2→339fA/cm2 钝 化 接 触 有 效 降 低 表 面 复 合 和 金 属 接 触 复 合金 属 接 触 测 试 J0， metsufacemetal JSlopeJ ,0,0  钝 化 接 触 技 术 的 研 究SiO 2/Poly-Sin具 备 低 的 接 触 电 阻 接 触 电 阻 率 测 试TLM Tansfer Length Method WLRRR xctotal □2N-PERT 背 面 接 触 电 阻 率 为 1.31 mohmcm2TOPCon 背 面 接 触 电 阻 率 为 0.93 mohmcm2 钝 化 接 触 技 术 的 研 究发 射 结 多 层 膜 钝 化 技 术发 射 结 利 用 SiO 2/Al2O3/SiNx叠 层 ， J0≈ 20fA/cm2 SiNx SiO2/SiNx Al2O3/SiNx SiO2/Al2O3/SiNX 钝 化 接 触 技 术 的 研 究TOPCon电 池 效 率 对 比Cell Voc mV Jsc mA/cm2 FF EtaN-PERT 670 40.70 81.47 22.21TOPCon 694 40.52 81.08 22.80Ø Voc增 加 24mVØ FF下 降 ， 需 要 优 化 背 面 掺 杂 曲 线Ø 平 均 效 率 22.80 Ø 长 波 （ 950-1200nm提 升 明 显 钝 化 接 触 技 术 的 研 究Ø TOPCon电 池 LeTID测 试 480h无 衰 减 ， 持 续 测 试 中 TOPCon电 池 LeTID测 试 TOPCon电 池 的 提 效 方 案Ø 前 表 面 发 射 结 -深 结 工 艺 （ 降 低 金 属 复 合 ） -Finger with Poly-Si（ P） Ø 基 材 -硅 片 质 量 Ø 背 面 钝 化 接 触 结 构 -遂 穿 氧 化 层 及 掺 杂 曲 线 优 化 -金 属 化 浆 料 及 烧 结 工 艺正 面 金 属 接 触 复 合 和 背 面 Poly-Sin工 艺 优 化 是 关 键 总 结 与 展 望l N-PERT电 池 量 产 效 率 22.2， 效 率 提 升 潜 力 可 以 达 到 22.5l 钝 化 接 触 技 术 有 效 降 低 表 面 复 合 （ 7fA/cm2） 和 金 属 接 触 复 合 （ 339fA/cm2）l 基 于 N-PERT电 池 产 线 研 发 TOPCon电 池 ， 与 产 线 工 艺 完 全 兼 容l TOPCon电 池 批 量 测 试 ， 平 均 效 率 22.8l 钝 化 接 触 技 术 预 期 可 实 现 量 产 效 率 23.5（ 2020年 ） 2 1Thank you for your attention
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