23  高效 P 型 PERC 单晶太阳能电池及组件制造与应用技术

　　一、技术名称：高效 P 型 PERC 单晶太阳能电池及组件制造与应用技术

　　二、技术类别：零碳技术

　　三、所属领域及适用范围：可再生能源 太阳能光伏发电

　　四、该技术应用现状及产业化情况

　　中国作为全球最大的光伏产品制造国和应用国，截至 2019 年底， 光伏发电装机总量超过 204GW，约占全球光伏发电装机总量的 33%左 右。2015 年以前，太阳能电池以传统多晶 BSF（铝背场）技术为主， 电池光电转换效率 18%左右。2015 年以后，随着国家领跑者项目的驱 动，高效产品逐渐成为主导，传统多晶 BSF 产品已经不能满足相关项 目的技术要求。PERC 是一种新型太阳能电池制造技术，它通过沉积钝 化 层 ， 有 效 提 升 了 电 池 转换效率，目前可实现电池光电转化效率 22.5%～23%，预计未来 PERC 电池光电转化效率可达 24%以上。同时， PERC 技术可应用现有 BSF 产线，通过简单改造实现 PERC 产品的生 产。该技术对扩大光伏发电企业盈利能力、实现光伏平价上网具有重 要的推动作用，目前已在国家电力投资集团、中国华电集团、中国华能 集团、中国三峡集团、中国节能环保集团、国家电网、南方电网等多家 新能源企业广泛应用。

　　五、技术内容

　　1.技术原理

　　PERC  技术通过在电池背面沉积 Al2O3 钝化层来降低电池背表面载流子复合量，从而提升电池光电转换效率。同时，该技术在电池端通 过采用 SE 和 MBB 技术，进一步提升电池转换效率；在组件端采用半 片电池封装技术，不仅提升组件功率，还有效降低组件的工作温度，并 使组件具备非常出色的耐阴影遮挡性能。PERC 技术生产的电池和组 件不仅具备高转换效率，还具备出色的发电能力（高温、弱光）和可靠 性能（LID 和 PID），对推动我国光伏产业高质量发展意义重大。

　　2.关键技术

　　（1）钝化发射极背接触技术（PERC） 

       钝化发射极背接触技术通过降低背表面复合速率，大幅提升电池的光电转换效率。

　　（2）选择性发射极技术（SE） 

       在金属栅线与硅片接触部位及其附近进行高浓度掺杂，而在电极以外的区域进行低浓度掺杂。通过差异化掺杂可有效降低硅片和电极 之间的接触电阻，进而提高转换效率。

　　（3）多主栅技术（MBB） 

       通过采用圆形焊带降低电池遮挡面积，将更多光线反射到电池表面。同时，栅线数量的增加还可以提升电池收集电流的能力，提升产品 转换效率。另外，MBB 的应用还可以有效降低电池隐裂风险。

　　（4）半片电池技术 

      电池切半是目前提升组件功率和性能表现的关键手段。通过将组件内部电流减少至整片的一半，降低内阻热损失和电流失配损失，可提升组件功率 5~8W。同时还可以有效降低组件的工作温度，并具备非常出色的耐阴影遮挡性能。

　　3.工艺流程

　　六、主要技术指标

　　P 型 PERC 单晶太阳能电池及组件主要技术指标：

　　1. PERC 电池最大转换效率：23%；

　　2. 60-cell 版型组件功率：340W/345W（158.75mm 硅片）；72-cell 版型组件功率：410W/415W（158.75mm 硅片）。

　　七、技术鉴定及获奖情况

　　该技术已获得国家发明专利 6 项，实用新型专利 2 项。2016 年荣 获全球权威研究机构 EuPD Research 授予的“欧洲顶级光伏品牌”称号； 至 2019 年，连续 4 次获得 DNV GL 与 PVEL 联合发布的光伏组件可 靠性记分卡“最佳表现企业”称号；2019 年获得中国质量认证中心授予 的“户外发电能力 1 级证书”。

　　八、典型用户及投资效益

　　典型用户：国家电力投资集团、中国民生投资集团、中国节能环保 集团、中国华电集团、中国华能集团、中国大唐集团、国家能源集团、国家电网、南方电网、中国电建集团、中国能建集团、中国三峡集团、中广核集团等。 

       典型案例 1 

       案例名称：黄河水电青海共和光伏地面电站

　　建设规模：项目装机容量 100MW。建设条件：项目位于青海省共 和县光伏产业园，地势平坦，交通相对便利。主要建设内容：项目采用 固定支架和平单轴跟踪支架安装方式，光伏组件输出直流电后通过逆 变器转换成交流电，然后通过变压器升压外送。主要设备：50kW 组串 型逆变器 2000 台，1000kVA 箱变两台，1250kVA 箱变 76 台，1600kVA 箱变 2 台。项目总投资 58000 万元，建设期为 6 个月。年碳减排量 12.5 万 tCO2，碳减排成本为 170~190 元/tCO2。年经济效益 7733 万元，投 资回收期约 7.5 年。

　　典型案例 2

　　案例名称：宁夏中民投盐池 200 兆瓦竞价光伏项目

　　建设规模：项目装机容 200MW。

       建设条件：项目位于中民投宁夏（盐池）新能源综合示范区，地势平坦，交通相对便利。主要建设内 容：光伏组件通过支架安装，输出直流电后通过逆变器转换成交流电， 然后通过变压器升压外送。主要设备：逆变器，箱式变压器。项目总投 资 70000 万元，建设期为 6 个月。年碳减排量 23 万 tCO2，碳减排成本 为 110~130 元/tCO2。年经济效益 9000 万元，投资回收期约 8 年。 

       九、推广前景和减排潜力

      预计未来 5 年，PERC 组件市场占有率将达到 50%左右，项目总投资 6990 亿元，可形成的年碳减排能力约为 21000 万 tCO2。

由武汉节能协会办公室整理