PERC 晶體硅太陽能電池關鍵技術應用案例

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PERC 晶體硅太陽能電池關鍵技術應用案例ITRPV（國際光伏技術線路）2018年發布的分析報告指出，PERC（鈍化發射極及背接觸）技術是晶硅太陽能電池最具性價比的效率提升手段，並將占據主要地位。2018年，全球PERC技術電池占比30%左右，未來將持續增長到60%以上。隨着設備和材料技術的不斷突破，PERC雙面電池將獲得發展。

目錄

一、背景

PERC太陽能電池用金屬化漿料包括鋁漿和銀漿。針對現有導電漿料對鈍化層腐蝕大、填充率低、EL出現黑斑、PL顏色發黑、電性能降低等問題，必須創新粘度測試理論、建立粘度測試數據處理模型。對於核心原材料的改性及製備技術，需發明製備新工藝，自主開發工業化成套裝備與完備生產體系等，突破產業化技術的瓶頸，實現具有完整自主知識產權、國內領先的PERC晶體硅太陽能電池用金屬化漿料低成本產業化製造。必須在關鍵技術上實現創新和突破，擁有自主知識產權。目標產品需具有優質、高效、環保、長壽命、低成本等特點，要在太陽能電池用金屬化漿料技術方面處於國內領先水平，帶動光伏產業上下游產業鏈技術升級，提升太陽能電池綜合性能，為高效太陽能電池規模化應用提供了有力支撐。

二、應用案例

1、項目概述

南通天盛新能源股份有限公司應用本技術已擁有10條太陽能電池導電漿料生產線，年產量在5000噸左右，合作單位主要從事高效晶體硅太陽能電池用金屬導電漿料的研發、生產與銷售，產品擁有自主知識產權，可以為客戶提供太陽能電池漿料一體化解決方案，產品的主要銷售地包括江蘇、上海、浙江、福建、廣東、台灣等地，同時還出口印度、馬來西亞等國家。主要客戶包括：天合，合肥樂葉，晶科，正泰，大和，嘉瑞，安博，蘇州潤陽，廣東愛旭，東磁，中晶等。代表性工程應用包括新疆託克遜90MW項目，雲南建水紅河州項目，湖南郴州扶貧項目，京滬高鐵常州北站項目等。

2、主要效益

1）經濟效益

完成單位的直接經濟效益：

公司名稱 時間 經濟效益（萬元）

南通天盛新能源股份有限公司 2016.1-2018.12 16321

合計 16321

公司名稱 應用時間 經濟效益（萬元）

浙江德西瑞光電科技有限公司 2016.1-2018.12 85000

浙江中晶新能源有限公司 2016.1-2018.12 16311

合計 101311

除完成單位的直接經濟效益外，技術成果為還為其他用戶企業產生了客觀的間接經濟效益，以下為幾家代表性的用戶企業應用本技術成果產生的經濟效益情況：

此外，技術成果的應用還能夠產生難以統計的間接經濟效益，該技術開發的PERC晶體硅太陽能電池用金屬化漿料具有填充率高、接觸電阻小、開口率低使用壽命長的優點。以太陽能電池使用壽命為例，性能優異導電漿料的使用可將電池使用壽命提高22%以上，同時還可大幅減少相應的維護保養成本。

2）社會效益

通過攻克太陽能光伏產業的前沿關鍵共性技術，顯著提升了電池轉化效率，按目前全國太陽能電池安裝體量計算，每提升0.1%相應減少碳排放約500萬噸。該技術帶動了金屬粉末、玻璃粉改性以及金屬化漿料相關助劑精細化加工水平，有效降低了太陽能電池背面用金屬化漿料用量，增加了太陽能硅片生產效率，大幅降低光伏電站運行管理成本，為高效太陽能電池規模化應用提供有力支撐，顯著增強國內光伏產品綜合競爭力。該技術量產後實現了對同類進口產品全面替代，主導了國內市場，同時參與國際競爭，配合我國太陽能光伏產業實現技術突破和戰略轉型。

三、技術要點

1、關鍵技術描述

1）基於超活性玻璃粉製備、粉體改性、高分辨細線有機載體製備、元素摻雜的高效導電漿料製備技術。

研發的超活性玻璃粉製備技術，促進了漿料充分燒結和實現加工過程綠色環保；採用高分辨細線鋁漿載體的製備技術；採用鋁粉改性與製備技術，通過硼摻雜工藝技術實現太陽能電池光電轉換效率的提升；引入雙面PERC 太陽能電池用金屬化漿料製備技術，提高光電轉換效率；在玻璃體系中引入1-1.5%低開口率PERC 電池用金屬化漿料製備技術改善漿料燒結後形成的鋁層對透過光的反射率；有利於電池光電轉換效率的進一步提升。

2）基於晶硅太陽能電池導電漿料印刷特性、粘性測試創新理論，建立粘度測試方法和數據處理模型。

定性表徵漿料除粘度差異外的粘性差異，從而優化漿料印刷特性，提升光電轉化效率。

3）工業化成套裝備與完備生產體系。

在原有篩分系統的基礎上改造多層篩網，對網眼孔隙進行梯度設計，實現玻璃粉的細度可控；通過優化溫控系統，添加分散蓋，減少漿料及有機粘結劑在分散過程中的溶劑揮發，降低產品損失；三輥系統的改造：通過運送帶運送漿料，將多台三輥串聯研磨，保證漿料的批量化生產，配合使用真空抽濾設備，保證批次穩定性。

2、自主知識產權的設備、技術、產品、軟件等

共授權專利26件，其中發明專利12件，實用新型專利14件。

四、應用前景

本技術可實現PERC漿料的國產化，打破相關國外企業長期壟斷的現狀，同時其填充率可以達到90%以上，大大增加了收集電流的能力，提高了光電轉換效率。經過在國內多家光伏企業（如無錫尚德、揚州晶澳、南京中電、晶科）測試，產品的電性能、光電轉換效率與國外知名企業同類產品持平或略有增益，可靠性等各項指標均符合客戶要求，另外，該產品產業化生產後，鋁漿的市場價格為150-160元/公斤，相比於市場主流鋁漿價格在180-200元/公斤而言，具有較強的成本優勢。PERC電池在未來十年仍將是我國主流組件技術之一，因此應用前景廣闊。