高效晶硅PERC电池产业化技术的现在和未来-张忠卫-solarbe文库

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高效晶硅PERC电池产业化技术的现在和未来张忠卫博士 Dr.Zhang Zhongwei 首席技术官/CTO 苏民新能源科技有限公司 苏民新能源简介  高效晶硅电池产业化进展  高效PERC电池产业化技术发展趋势  总结纲要 苏民新能源简介  高效晶硅电池产业化进展  高效PERC电池产业化技术发展趋势  总结纲要 53.7 5GW 3GW 10 1.2GW PERC N 6.2GW AGV 1. PERC PERC 2. N HIT 3. AOI EL MES 24 100 4.0 AOI / EL ECV QE SEM WCT120 苏民新能源简介  高效晶硅电池产业化进展  高效PERC 电池产业化技术发展趋势  总结纲要苏民产品特色 250 260 270 280 290 300 310 320 黑硅5BB 黑硅PERC5BB 双面黑硅PERC5BB 黑硅PERC12BB 双面黑硅PERC12BB 黑硅PREC12BB半片多晶PREC 叠瓦多晶产品系列组件功率W ） 270 280 290 300 310 320 330 340 单晶5BB 单晶PERC5BB 双面单晶PERC5BB 单晶PERC12BB 双面单晶PERC12BB MBB 半片叠瓦单晶产品系列组件功率W ）  兼容性好自主设计的单多晶制绒设备，兼容单多晶电池工艺；  全面检测100 EL 、AOI 检验，保证产品质量可靠性；  可靠性高LID free 、LeTID free 、PID free ；  中高端功率全覆盖多晶产品实现275W--305W 功率范围全覆盖，主打产品多晶PERC 系列285W 以上；单晶产品实现290W 315W 功率范围全覆盖，主打产品单晶PERC系列305W 以上。 SE 技术，MBB 技术，双面电池技术，MWT 技术，并结合掺镓 wafer 、薄片、大尺寸wafer 和细密栅设计等，提高电池输出功率和稳定性，提升产能、良率，最终提升性价比。 PERC PERC PERC PERC Cell Eta （） Voc V Jsc mA/cm² FF 多晶PERC 20.40 0.663 38.270 80.40 多晶双面PERC 20.30 0.662 38.220 80.24 单晶PERCSE 22.10 0.680 40.275 80.70 单晶双面ERCSE 22.03 0.678 40.245 80.77 单多晶PERC电池产线性能特点  低压扩散、热氧化退火技术，提高开压，PID性能优异；  半片整片统一设计，兼容整片和半片组件工艺；  独特的低反射制绒工艺路线设计，兼容单多晶硅片制绒；  SE高方阻细厚密栅技术；  独特的抗光衰（LeTID\TID ）技术。铸锭单晶电池创新点  单多晶制绒工艺相结合，保证优异的电池外观；  独创的热处理工艺和电注入技术，保证铸锭单晶的效率提升，降低光照衰减；  叠加PERC 技术，推升效率提高1以上，兼容SE工艺；  全线兼容157.75尺寸铸锭单晶硅片，面积提高约2 。铸锭单晶兼顾两者的优点直拉单晶位错密度低、转换效率高普通多晶高产能、低封装损失 Cell Eta （） Voc V Jsc mA/cm² FF 铸锭单晶 21.55 0.666 40.032 80.83单多晶PERC MBB双面创新点  半片图形设计，兼容整片、半片组件工艺；  叉状图形背面镂空设计，降低电池焊接隐裂；  兼容双面电池工艺，提高整体功率输出10 以上。 Cell Eta （） Voc V Jsc mA/cm² FF 多晶 PERCMBB 20.60 0.665 38.488 80.49 多晶双面 PERCMBB 20.50 0.664 38.265 80.29 单晶 PERCMBB 22.25 0.680 40.420 80.96 单晶双面 PERCMBB 22.15 0.678 40.322 81.03 PERCMBB PERCMBB PERCMBB PERCMBB多晶PERC-MWT电池 Cell Eta （） Voc V Jsc mA/cm² FF Irev2 多晶 PERC- MWT 20.7 0.662 39.185 79.94 0.097 创新点  156.75mm-158.75mm 兼容集成，灵活切换；  独特的水膜覆盖和背抛技术，改善电池的正背面性能；  优良的背钝化技术和绝缘隔离技术，保证了电池的逆电流在0.1A 以下（-12V ），与常规多晶PERC 电池相当。 苏民新能源简介  高效晶硅电池产业化进展  高效PERC电池产业化技术发展趋势  总结纲要PERC电池将未来一段时间内主导行业发展 PERC 电池市场占有率不断攀升；  电池转换效率屡创新高。 0 40 80 120 160 200 2017 2018 2019 2020 2021 2022 电池片产能预估，unitGW Thin Film N-type Mono P-type Mono PERC P-type Mono Mluti PERC Mluti PVInfoLink 量产目标 Eta （） Voc V Jsc mA/cm² FF 单晶 PERC 23.0 0.690 41.0 81.4高质量WaferSE 金属化方案钝化技术减反射设计，产线平均效率达到单晶23 、铸造晶22 以上的转换效率。技术突破方向- 理论分析 SE 金属化 MBB 高质量 Wafer 钝化技术减反射 Mono SE 金属化 MBB 长晶技术钝化技术减反射 Poly技术突破方向- 理论分析 ISFH 以P 型硅片叠加POLO-IBC电池技术，效率达到 26.1。说明在P-type wafer 的基础上做产品的进一步升级优化有较大潜力。技术突破方向- 理论分析理想太阳电池结构基体无缺陷；接触选择性接触；表面状况良好的钝化；光吸收低反射率。功率损失复合 B-O 、金属杂质等SRH 复合损失；  发射极复合损失；  背面LBSF 复合损失。电阻  发射极横向传输电阻损失；  背面Al/Si 接触电阻损失。技术突破方向1- 高品质硅片关键点掺Ga 硅片光衰较低，更适合高效电池的制造；杂质缺陷、位错、氧含量的控制；低硅片电阻率及其窄收敛性范围的有效控制；铸锭技术和拉晶技术的革新。技术突破方向2- 正面SE技术 SE增益化0.3 PSG 量的一步化控制；密 SE 的精确位； SE 射极性化技。技术突破方向3- 新型背钝化正面栅线 SiNx 减反射层超薄AlOx 钝化层 p 扩散发射极 n 型硅片超薄隧穿SiO 2 磷掺杂n 型硅薄层背面金属电极研究单位硅片面积cm² 效率 V oc （mV ） J sc mA/cm² FF 年份 Fraunhofer n-FZ 4 25.7 724.9 42.5 83.3 2017 Fraunhofer n-FZ 100 22.9 694.0 40.8 81.0 2017 GA Tech/Suniva n-Cz 239 21.2 683.4 39.7 78.1 2016 Fraunhofer n-mc 4 22.3 672.6 40.8 79.7 2017技术突破方向3- 新型背钝化正面 ITO 磷掺杂n 型微晶硅超薄隧穿SiO 2 P 型硅片超薄隧穿SiO 2 P 掺杂微晶硅银电极关键点  P 区超薄SiO2 钝化层的制备及隧穿控制；  P 区非晶硅or 多晶硅层的制备技术；  P 掺杂剂的选择及沟道效应控制  金属化方案的挑战；  电池正面Topcon 技术的评估及如何实现 SiNx SiO 2 超薄化 N-Emitter 超薄隧穿SiO 2 P 掺杂多晶硅银电极 P 型硅片正面技术突破方向4- 先进减反射设计关键点  无损伤倒金字塔等精确陷光结构如何实现如何解决环保问题  与陷光结构匹配的减反射膜如何制备技术突破方向5- 先进金属化关键点 MBB 优化设计；高阻细厚密栅设计、浆料升级及印刷方式革新；新一代Floating paste （非烧穿型浆料）的突破。 AB Floating Package With extra Voc gain from busbar关键点单晶 1 6 0 μ m ，多晶 1 7 0 μ m 逐渐成为趋势；批产装备的适应性技改、自动化装备和碎片率的控制；表面复合需进一步优化，平衡性能与成本；背反射技术的创新，双面电池正背面综合优化。技术突破方向6- 薄片化技术突破方向7- 无接触传输接触传输优势  自动化成本低，设备制作简单；  易操作。劣势  碎片率高；  Wafer与皮带或滚轮有相对摩擦；  Wafer或电池易被交叉脏污；  影响电池转换效率；  影响电池EL良率。随着PERC电池转换效率不断提高、良率的不断提升，无接触传输技术迫在眉睫S N N a - c - b - d - e - f - g - 技术突破方向7- 无接触传输技术突破方向7- 无接触传输气体传送硅片系统原理图无接触传输可有效降低EL不良比例优化 苏民新能源简介  高效晶硅电池产业化进展  高效PERC电池产业化技术发展趋势  总结纲要总结  P 型电池PERC 技术在未来一段时间内仍是光伏电池的主流产品；  建立P 型单晶23 ，铸造晶硅22 的产业化技术路线图；  SE 技术、双面电池技术已逐渐成为PERC 电池产线标配；  高品质硅片、金属化、表面钝化技术（ Topcon 、POLO ）和精确陷光减反射等先进技术的应用会进一步提高PERC 电池的转换效率；  无接触传输技术可以使PERC 电池批产电池效率和良率再提高一个层次；  苏民新能源智能化产线兼容铸锭单晶电池，单多晶MBB 电池，MWT 电池及叠瓦电池等产品工艺；  苏民新能源拥有先进的单多晶PERC 单面电池、双面电池、铸锭单晶及大尺寸电池生产线，力争成为行业前三甲专业电池品牌供应商。 Thank you for your attention