PERC 晶体硅太阳能电池关键技术应用案例查看源代码讨论查看历史

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PERC 晶体硅太阳能电池关键技术应用案例ITRPV（国际光伏技术线路）2018年发布的分析报告指出，PERC（钝化发射极及背接触）技术是晶硅太阳能电池最具性价比的效率提升手段，并将占据主要地位。2018年，全球PERC技术电池占比30%左右，未来将持续增长到60%以上。随着设备和材料技术的不断突破，PERC双面电池将获得发展。

一、背景

PERC太阳能电池用金属化浆料包括铝浆和银浆。针对现有导电浆料对钝化层腐蚀大、填充率低、EL出现黑斑、PL颜色发黑、电性能降低等问题，必须创新粘度测试理论、建立粘度测试数据处理模型。对于核心原材料的改性及制备技术，需发明制备新工艺，自主开发工业化成套装备与完备生产体系等，突破产业化技术的瓶颈，实现具有完整自主知识产权、国内领先的PERC晶体硅太阳能电池用金属化浆料低成本产业化制造。必须在关键技术上实现创新和突破，拥有自主知识产权。目标产品需具有优质、高效、环保、长寿命、低成本等特点，要在太阳能电池用金属化浆料技术方面处于国内领先水平，带动光伏产业上下游产业链技术升级，提升太阳能电池综合性能，为高效太阳能电池规模化应用提供了有力支撑。

二、应用案例

1、项目概述

南通天盛新能源股份有限公司应用本技术已拥有10条太阳能电池导电浆料生产线，年产量在5000吨左右，合作单位主要从事高效晶体硅太阳能电池用金属导电浆料的研发、生产与销售，产品拥有自主知识产权，可以为客户提供太阳能电池浆料一体化解决方案，产品的主要销售地包括江苏、上海、浙江、福建、广东、台湾等地，同时还出口印度、马来西亚等国家。主要客户包括：天合，合肥乐叶，晶科，正泰，大和，嘉瑞，安博，苏州润阳，广东爱旭，东磁，中晶等。代表性工程应用包括新疆托克逊90MW项目，云南建水红河州项目，湖南郴州扶贫项目，京沪高铁常州北站项目等。

2、主要效益

1）经济效益

完成单位的直接经济效益：

公司名称 时间 经济效益（万元）

南通天盛新能源股份有限公司 2016.1-2018.12 16321

合计 16321

公司名称 应用时间 经济效益（万元）

浙江德西瑞光电科技有限公司 2016.1-2018.12 85000

浙江中晶新能源有限公司 2016.1-2018.12 16311

合计 101311

除完成单位的直接经济效益外，技术成果为还为其他用户企业产生了客观的间接经济效益，以下为几家代表性的用户企业应用本技术成果产生的经济效益情况：

此外，技术成果的应用还能够产生难以统计的间接经济效益，该技术开发的PERC晶体硅太阳能电池用金属化浆料具有填充率高、接触电阻小、开口率低使用寿命长的优点。以太阳能电池使用寿命为例，性能优异导电浆料的使用可将电池使用寿命提高22%以上，同时还可大幅减少相应的维护保养成本。

2）社会效益

通过攻克太阳能光伏产业的前沿关键共性技术，显著提升了电池转化效率，按目前全国太阳能电池安装体量计算，每提升0.1%相应减少碳排放约500万吨。该技术带动了金属粉末、玻璃粉改性以及金属化浆料相关助剂精细化加工水平，有效降低了太阳能电池背面用金属化浆料用量，增加了太阳能硅片生产效率，大幅降低光伏电站运行管理成本，为高效太阳能电池规模化应用提供有力支撑，显著增强国内光伏产品综合竞争力。该技术量产后实现了对同类进口产品全面替代，主导了国内市场，同时参与国际竞争，配合我国太阳能光伏产业实现技术突破和战略转型。

三、技术要点

1、关键技术描述

1）基于超活性玻璃粉制备、粉体改性、高分辨细线有机载体制备、元素掺杂的高效导电浆料制备技术。

研发的超活性玻璃粉制备技术，促进了浆料充分烧结和实现加工过程绿色环保；采用高分辨细线铝浆载体的制备技术；采用铝粉改性与制备技术，通过硼掺杂工艺技术实现太阳能电池光电转换效率的提升；引入双面PERC 太阳能电池用金属化浆料制备技术，提高光电转换效率；在玻璃体系中引入1-1.5%低开口率PERC 电池用金属化浆料制备技术改善浆料烧结后形成的铝层对透过光的反射率；有利于电池光电转换效率的进一步提升。

2）基于晶硅太阳能电池导电浆料印刷特性、粘性测试创新理论，建立粘度测试方法和数据处理模型。

定性表征浆料除粘度差异外的粘性差异，从而优化浆料印刷特性，提升光电转化效率。

3）工业化成套装备与完备生产体系。

在原有筛分系统的基础上改造多层筛网，对网眼孔隙进行梯度设计，实现玻璃粉的细度可控；通过优化温控系统，添加分散盖，减少浆料及有机粘结剂在分散过程中的溶剂挥发，降低产品损失；三辊系统的改造：通过运送带运送浆料，将多台三辊串联研磨，保证浆料的批量化生产，配合使用真空抽滤设备，保证批次稳定性。

2、自主知识产权的设备、技术、产品、软件等

共授权专利26件，其中发明专利12件，实用新型专利14件。

四、应用前景

本技术可实现PERC浆料的国产化，打破相关国外企业长期垄断的现状，同时其填充率可以达到90%以上，大大增加了收集电流的能力，提高了光电转换效率。经过在国内多家光伏企业（如无锡尚德、扬州晶澳、南京中电、晶科）测试，产品的电性能、光电转换效率与国外知名企业同类产品持平或略有增益，可靠性等各项指标均符合客户要求，另外，该产品产业化生产后，铝浆的市场价格为150-160元/公斤，相比于市场主流铝浆价格在180-200元/公斤而言，具有较强的成本优势。PERC电池在未来十年仍将是我国主流组件技术之一，因此应用前景广阔。