伴隨著我國政府對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的大力扶植，近兩年國內(nèi)太陽能光伏行業(yè)正逐漸走出歐美對(duì)華光伏“雙反”的陰影。在2013-2014年里，我國光伏市場新增裝機(jī)量已然位居全球首位。而隨著多晶硅價(jià)格不斷下降，晶硅電池技術(shù)不斷推陳出新，光伏電池的成本不斷降低，轉(zhuǎn)換效率不斷提高，使得晶硅光伏電池牢牢掌控了光伏市場的主導(dǎo)權(quán)。

光伏技術(shù)的不斷革新，是推動(dòng)光伏行業(yè)快速發(fā)展的基石。八月十二日，杜邦微電路材料應(yīng)用技術(shù)主管杜鵬及應(yīng)用技術(shù)工程師南亞雄做客在線語音研討會(huì)，與網(wǎng)友分享如何提升電池轉(zhuǎn)化效率、晶硅電池技術(shù)改進(jìn)等業(yè)界十分關(guān)心的問題，并與網(wǎng)友進(jìn)行了深入的交流和探討。

1.太陽能電池市場發(fā)展趨勢

大家了解，太陽能電池轉(zhuǎn)換效率是整個(gè)太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的核心。隨著局部背鈍化電池（PassivatedEmitterRearCell，PERC）技術(shù)和轉(zhuǎn)化效率的提升以及其商業(yè)化進(jìn)程的加快，2016年P(guān)ERC電池的市場份額有望進(jìn)一步擴(kuò)大。而技術(shù)的改進(jìn)升級(jí)使N型電池的轉(zhuǎn)化效率可上升至21.5%。生產(chǎn)成本的下降以及良品率的提高，也有助于N型太陽能光伏電池市場規(guī)模在未來三年內(nèi)的快速提升。

多晶硅價(jià)格的持續(xù)下降，太陽能電池的制造成本中導(dǎo)電漿料的成本相對(duì)上升。作為導(dǎo)電漿料領(lǐng)先的研發(fā)生產(chǎn)商，杜邦認(rèn)為當(dāng)下電池技術(shù)重要突破點(diǎn)在于導(dǎo)電漿料的技術(shù)改進(jìn)。上一代杜邦™Solamet®PV18x導(dǎo)電漿料的使用可以提高0.15%的太陽能電池效率。不過，這其中依然有提升的空間，特別是配合PERC等新型電池結(jié)構(gòu)的漿料開發(fā)。本次在線研討會(huì)上，南亞雄介紹了最新升級(jí)的杜邦™Solamet®PV76x正面銀漿、Solamet®PV36x鋁漿、PV56x背面銀漿--全套完整的PERC漿料解決方法。該系列導(dǎo)電漿料擁有更寬的燒結(jié)窗口、更好的低溫?zé)Y(jié)特性及更為優(yōu)異的細(xì)線印刷能力等特點(diǎn)，可協(xié)助PERC電池提升0.15%以上的電池轉(zhuǎn)換效率。

而作為本次研討會(huì)的重要討論對(duì)象，包括杜邦™Solamet®PV76x正面銀漿在內(nèi)的全套完整的PERC漿料解決方法受到了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。

2.新一代杜邦™Solamet®PV76x的技術(shù)優(yōu)勢

在晶硅太陽能光伏產(chǎn)業(yè)中，電池技術(shù)是重中之重。良好的電池性能決定了整個(gè)光伏電站的運(yùn)行效率。而作為新一代的電池技術(shù)，杜邦™Solamet®PV76x正面銀漿、Solamet®PV36x鋁漿、Solamet®PV56x背面銀漿全套完整的PERC漿料方法，成功地將多晶背鈍化電池轉(zhuǎn)換效率提升至19.6%的水平。在60片多晶組件上可達(dá)到286瓦的高輸出功率，為業(yè)界該類型太陽能組件的最高水平。相較于其他晶硅電池，PERC電池還具有以下幾方面的優(yōu)勢：

（1）PERC電池表面光生電子-空穴對(duì)的復(fù)合速率極小；

（2）PERC電池內(nèi)內(nèi)部反射率新增，保證對(duì)入射太陽光的充分利用；

（3）具有較高的開路電壓、短路電流和電池轉(zhuǎn)化效率。

不僅如此，隨著電池漿料印刷、擴(kuò)散工藝的進(jìn)一步提升，杜邦™Solamet®PV76x系列還具有廣闊的的優(yōu)化提升空間。同時(shí)相關(guān)于其他新型電池結(jié)構(gòu)來講，PERC電池技術(shù)關(guān)于現(xiàn)有產(chǎn)線的改動(dòng)較小，只要新增相關(guān)鈍化設(shè)備、激光設(shè)備等，背部拋光可以根據(jù)自身工藝要進(jìn)行配備。整體而言，關(guān)于現(xiàn)有產(chǎn)線的兼容性很高。

3.杜邦™Solamet®PV76x優(yōu)勢如何體現(xiàn)？

3.1杜邦™Solamet®PV76x寬的工藝窗口和良好的低溫?zé)Y(jié)特性

在PERC電池一開始的開發(fā)、量產(chǎn)過程中，各大廠商直接采用常規(guī)電池用的正面銀漿進(jìn)行測試、生產(chǎn)，達(dá)到了基本的使用效果。但隨著整套生產(chǎn)工藝的匹配、優(yōu)化，大家逐漸發(fā)現(xiàn)，常規(guī)電池用的正銀在一定程度上限制了PERC電池效率潛力的發(fā)揮。其中最重要的一點(diǎn)就是往低溫方向的燒結(jié)窗口不夠?qū)?，燒結(jié)窗口整體偏向高溫，對(duì)鈍化層帶來了損傷。同時(shí)從局部BSF形成中Al-Si互擴(kuò)散的角度來講，高溫會(huì)加劇背部空洞的形成。而這些也是Solamet®PV76x正銀開發(fā)的一些考量點(diǎn)。

下方的箱線圖是Solamet®PV76x系列正銀在實(shí)際燒結(jié)過程中的表現(xiàn)。左邊藍(lán)色是對(duì)照漿料，右邊紅色是Solamet®PV76x漿料。可以看到不同燒結(jié)溫度下Solamet®PV76x漿料的接觸電阻相關(guān)于對(duì)照漿料都有明顯的改善，而且相當(dāng)穩(wěn)定。這幅圖只掃描了從885℃到915℃，30度的溫度范圍。下面這幅圖進(jìn)一步拉大溫度掃描的范圍，從870℃到930℃，在60度的溫度范圍內(nèi)Solamet®PV76x漿料都有著非常穩(wěn)定的填充表現(xiàn)，燒結(jié)窗口非常寬，低溫方向的表現(xiàn)非常的優(yōu)秀。而對(duì)照漿料在低溫方向上填充因子已經(jīng)掉得非常厲害。良好的低溫?zé)Y(jié)表現(xiàn)可以有效減少鈍化層損傷和背部鋁漿空洞，來進(jìn)一步提升電池效率、改善可靠性。

從下方某客戶在使用Solamet®PV76x漿料時(shí)的實(shí)際燒結(jié)曲線也顯示出Solamet®PV76x相關(guān)于常規(guī)正銀可以在低30-40℃的溫度下進(jìn)行燒結(jié)。在較低的燒結(jié)溫度下關(guān)于更低表面濃度和上到110Ohm的方阻上都有著良好的接觸，擴(kuò)散匹配窗口很寬。

杜邦™Solamet®PV76x系列PERC正銀的燒結(jié)曲線

3.2杜邦™Solamet®PV76x優(yōu)異的印刷性能

業(yè)內(nèi)眾多人士對(duì)導(dǎo)電漿料技術(shù)最先關(guān)注的問題往往都圍繞著漿料的印刷性能。印刷性能是否優(yōu)異，反映了印刷后柵線的形貌控制能力。這項(xiàng)數(shù)據(jù)通常表征的方式是柵線的寬度、高度及二者的比值。這項(xiàng)指標(biāo)直接影響電池的轉(zhuǎn)換效率，因此備受技術(shù)人員重視。

以35µm網(wǎng)版線寬設(shè)計(jì)為例，新的漿料可以提升超過15%的高寬比。杜邦™Solamet®PV76x系列漿料在高寬比方面的優(yōu)勢，使得在細(xì)線設(shè)計(jì)下填充因子上升及柵線導(dǎo)電性增強(qiáng)。而將印刷網(wǎng)版線寬降低到30µm時(shí)，杜邦™Solamet®PV76x系列漿料依然表現(xiàn)出良好的細(xì)線印刷能力。整體表現(xiàn)為以下四類優(yōu)勢：

（1）減少細(xì)線油墨擴(kuò)線

（2）細(xì)線更清晰，分辨率高

（3）表面平整度更佳

（4）無一般的印刷EL缺陷

杜邦™Solamet®PV76x系列在單晶硅片上也具有良好的柵線分辨率。下面這四張照片是對(duì)照漿料在不同客戶的單晶片上印刷燒結(jié)后的形貌，可以看到同樣的漿料在不同單晶片上的線寬控制和邊緣分辨率差別很大。下面四幅圖是Solamet®PV76x漿料在不同客戶單晶片上的印刷、燒結(jié)表現(xiàn)。可以看到Solamet®PV76x漿料在不同客戶的單晶片上均有著非常好的柵線分辨率和一致性，這一方面有助于減少遮光，提升短路電流，另一方面也可以改善電池外觀。

4杜邦™Solamet®系列漿料材料特性

4.1杜邦™Solamet®PV76x系列PERC電池專用正面銀漿

上圖是Solamet®PV76x漿料在客戶端實(shí)際測試的電性能數(shù)據(jù)，Solamet®PV76x系列漿料在PERC電池可以實(shí)現(xiàn)>0.1%的效率增益。這一方面得益于良好的低溫?zé)Y(jié)特性，減少了鈍化層的損傷，提升了開路電壓。同時(shí)，優(yōu)異的細(xì)線控制能力改善了短路電流，良好的高寬比改善了柵線電阻率，使填充因子也得到了改善。

4.2杜邦™Solamet®PV56x系列PERC電池專用背面銀漿

上圖是光束誘導(dǎo)電流（LightBeamInducedCurrent，LBIC）測試數(shù)據(jù)，可以看到在不同波長下，Solamet®PV56x背銀覆蓋區(qū)域的復(fù)合特性相關(guān)于常規(guī)背銀都有非常明顯的改善，最終貢獻(xiàn)到電池的開路電壓，協(xié)助客戶實(shí)現(xiàn)0.05%左右的效率增益。這樣良好的電性能表現(xiàn)和在鈍化層上良好的拉力，在過去兩年已經(jīng)經(jīng)過了客戶量產(chǎn)的長期驗(yàn)證，并得到了客戶廣泛的認(rèn)同。

4.3杜邦™Solamet®PV36x系列PERC電池專用背面鋁漿

Solamet®PV36x鋁漿是整個(gè)金屬化方法中最早推出的產(chǎn)品。上面兩幅圖展示了Solamet®PV36x和EVA之間非常強(qiáng)的拉脫力，滿足客戶在各種測試條件下關(guān)于拉力的需求。下面兩幅圖展示了Solamet®PV36x鋁漿關(guān)于背部空洞的有效控制，配合Solamet®PV76x正銀的低溫?zé)Y(jié)工藝，可以進(jìn)一步改善。

5.杜邦™Solamet®PV76x系列取得市場認(rèn)可和廠商驗(yàn)證

杜邦™Solamet®整合金屬化解決方法在多晶PERC太陽能電池的適用性在杜邦與升陽光電公司合作中得到了充分的驗(yàn)證。在升陽光電生產(chǎn)的太陽能電池上采用了Solamet®PV76x/PV56X/pv36X漿料后，電池的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到了19.65%，從而顯示出杜邦™Solamet®整合金屬化解決方法確實(shí)可以提升PERC電池的轉(zhuǎn)化效率。升陽光電公司最近研發(fā)的“藍(lán)寶石”系列多晶硅光伏組件，在60片封裝的情況下達(dá)到了290W的功率。

此外，元晶太陽能公司持續(xù)與杜邦在PERC正銀和背銀開發(fā)過程中進(jìn)行合作測試及優(yōu)化，電池效率增益達(dá)到0.15%，最終實(shí)現(xiàn)了大于21%的單晶PERC電池效轉(zhuǎn)換率。其最新推出的V系列60片封裝組件達(dá)到了大于300W的功率，72片封裝組件達(dá)到了大于360W的功率。

6.結(jié)語

據(jù)預(yù)測，在2016年P(guān)ERC電池將會(huì)大量進(jìn)入市場。與此同時(shí)，光伏市場關(guān)于PERC電池的專用金屬化解決方法有著強(qiáng)烈的需求，針對(duì)高效PERC電池的杜邦™Solamet®整合金屬化解決方法也將促進(jìn)PERC市場的快速發(fā)展。