硅片材料对单晶PERC电池性能影响的研究-霍亭亭-solarbe文库

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For A Better World Environment and Future 2018 霍亭亭，连维飞，胡党平，魏青竹苏州腾晖光伏技术有限公司硅片材料对单晶 PERC电池性能影响的研究 1 公司简介 2 PERC电池发展概况 3 实验设计及结果 4 结论及下一步计划目录 1 公司简介 2 PERC电池发展概况 3 实验设计及结果 4 结论及下一步计划目录公司简介 2010 4GW 5GW 总资产 25亿美元全球员工超 6000名权威奖项超 60项 2.5billion 6,000employees 60 2010年成立电池全球年产能 4GW 光伏组件全球年产能 5GW 公司具有全球领先的技术和研发能力，引进目前世界上最先进的全自动生产线设备，是国内光伏行业中少数通过 VDE生产全过程质量认证的企业。现公司成为行业中最具质量保证的光伏制造商，是中国光伏“领跑者”计划一级认证企业。 1 公司简介 2 PERC电池发展概况 3 实验设计及结果 4 结论及下一步计划目录 PERC电池发展概况 PERC 成本效率增加背钝化增加激光开槽显著降低背表面复合， J0＜ 100fA/cm2，提高 Voc 增加背表面内反射，提高 Isc 在 Al-BSF电池基础上， PERC是目前可量产化高效电池的最佳选择截止 2018年， PERC市场占比约 30 预测非常保守，至 2020年， BSF估计全被 PERC替代未来十年， PERC在光伏电池市场依然是霸主 PERC电池发展概况 PERC降本增效路径技术设备材料硅片材料的质量提升网版、金属浆料等材料的发展应用 PERC 技术的发展，如叠加 SE、背面碱抛光等设备的升级改造、迭代更换，更稳定可靠优化验证与目前单晶 P-PERC工艺匹配度较高的、得到更高电池转换效率的硅片材料 1 公司简介 2 PERC电池发展概况 3 实验设计及结果 4 结论及下一步计划目录实验设计及结果实验前用 PC1D模拟硅片电阻率、少子寿命对 PERC电池效率的影响 20.60 20.80 21.00 21.20 21.40 21.60 21.80 0.6 1 1.4 1.8 2.2 EFF. RESISTIVITY 100μ s 300μ s 500μ s 700μ s ResistivityΩ ㎝ 20.80 21.00 21.20 21.40 21.60 21.80 100 300 500 700 900 EFF. LIFETIME 0.6Ω. cm 1Ω. cm Lifetimeμ s 模型电池边长 156.75mm；厚度 180μm 低电阻率和高少子寿命的结合有利于提高 PERC电池的光电转换效率；随着硅片少子寿命的不断增高，电阻率对电池效率的影响作用越来越小，如图，若硅片的少子寿命比较高（ ﹥ 500μ s），硅片电阻率对电池转换效率的影响作用会消弱。实验设计及结果实验一硅片碳和氧含量等保持不变时，研究电阻率和少子寿命对 PERC电池效率的影响分组数量 Resistivity[Ω ㎝ ] Lifetime[μ s] 1 400 1.6 270 2 400 1.3 230 3 400 1.0 180 4 400 0.7 170 分组 Isc[A] Uoc[V] FF[] Eff[] 1 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 2 1.0002 1.0015 1.0086 1.0104 3 0.9969 1.0000 1.0083 1.0047 4 1.0003 1.0045 1.0126 1.0175 原硅片信息四组单晶 PERC电池电性能结果结论硅片低电阻率有利于用现有工艺制程的 PERC电池效率提升和少子寿命相比，硅片电阻率是影响电池效率最主要的因素实验设计及结果实验二将样品放量，进一步验证电阻率对 PERC电池效率的影响分组 Resistivity[Ω ㎝ ] Isc[A] Uoc[V] FF[] Eff[] 1 0.5 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 2 0.7 0.9986 0.9970 1.0000 0.9958 分组数量 Resistivity[Ω ㎝ ] 1 2000 0.5 2 2000 0.7 原硅片信息四组单晶 PERC电池电性能结果  电阻率为 0.5的实验组电池平均效率高于电阻率为 0.7的实验组  进一步验证了低电阻率的 P型单晶硅片与目前常规 PERC工艺更匹配、电性能更优实验三将两组仅电阻率有差异的电池片做光衰（ LID）实验实验设计及结果测试电池电阻率分别为 0.5和 0.7Ω ㎝各 20片两组电池测试条件 5 kW· h， 60 kW· h， 120 kW· h 左图为两组电池三种光衰测试条件下的效率衰减结果  电阻率为 0.5Ω ㎝的电池组在 120h内的光衰程度大于 0.7Ω ㎝电池组  电池的光衰（ LID）程度随着硅片电阻率降低而增加 1 公司简介 2 PERC电池发展概况 3 实验设计及结果 4 结论及下一步计划目录结论及下一步计划  结论从实验测试和理论模拟双重方面验证了 1. 低电阻率、高少子寿命的单晶 P型原硅片与目前单晶 PERC电池工艺匹配度更高、更有利于提高电池转换效率。 2. 在当前主流的硅片供应商能力范围内，硅片电阻率对电池效率的影响大于少子寿命的影响。 3. 硅片低电阻率能提高单晶 PERC电池效率，但同时，也导致电池光衰程度的增大。  下一步计划 1. 选用低电阻率硅片制作单晶 PERC电池，可以通过降低原硅片中的氧含量提高电池光衰性能。 2. 可使用掺 Ga硅片制作单晶 PERC电池。 Thanks for your attention 苏州腾晖光伏科技有限公司致力于成为全球领先的产品设计、研发、制造、应用一体化的方案提供商