PERC电池明暗混档现象的研究

PERC电池明暗混档现象的研究

申海超李跃恒

（黄河水电西宁太阳能电力有限公司青海西宁810000）

摘要：本文介绍了一种通过分档方式改善PERC电池明暗混档的方法。PERC电池采用常规的方式测试分档，会导致组件端因电性能失配引起严重的明暗混档现象。本文通过对影响PERC电池明暗混档的因素进行研究分析，提出通过灰阶和开压分档的方式使PERC电池明暗混档现象得到改善。

关键词：PERC电池；明暗混档；灰阶分档；开压分档

引言

PERC电池通过发射极与背面双面钝化，显著提高了电池的开路电压和短路电流。PERC电池采用常规的方式进行测试分档，会导致同一效率段的电池由于电性能参数波动较大，在组件端出现电性能失配引起严重的明暗混档现象，严重影响了PERC电池量产的良率和生产成本。

1现象描述

PERC电池量产后，行业内出现了各种各样的问题。尤其是成品电池采用常规方式测试分选，在电池端未见明显异常，但在组件端存在较高比例的明暗混档问题，严重影响了PERC电池的良率。

2问题分析

PERC电池相对于常规晶硅电池最主要的就是在电池片背表面沉积一层Al2O3+Si3N4薄膜，从而提高电池片的少子寿命，增加对长波的反射，对光进行充分利用，增加硅片对长波的吸收，显著提高开路电压和短路电流[1]。大幅度的电压、电流提升会导致同一效率段的电池片电性能参数出现较大波动，尤其是开路电压。因为硅片电阻率的差异会导致在相同的制程条件下的电池片参数离散更大。

3实验验证

3.1硅片电阻率

因为硅片电阻率的差异会导致在相同的制程条件下的电池片参数离散更大[2]，但是通过多次验证，细分电阻率能够改善组件端明暗片，但受硅片质量影响,效果波动性较大。

3.2灰阶分档

灰阶分档主要是在EL测试环节对同一效率段的电池片通过明暗度进行细分档（高效灰阶100-115、115-125、125-135、135-155，低效灰阶95-105、105-115、115-125、125-145）。随机选取效率21.3%的PERC电池，一部分直接制成组件，一部分经灰阶分档后制成组件，灰阶分档后组件端的明暗混档明显改善。测试EL情况如下图：

图1未灰阶分档组件图2灰阶分档后组件

3.3电性能分档

PERC电池采用常规电流分档的方式进行电性能分档会存在同一效率段电池开路电压大范围波动，造成组件端电性能参数失配引起明暗混档。选取原分档条件测试效率21.3%的电池进行细分开压（＜0.663、0.663≤Voc＜0.665、0.665≤Voc＜0.667、Voc≥0.667）制成组件，可有效改善明暗混档问题。测试EL情况如图3、4：

图3电流分档组件图4开压分档组件

4结论

本文从硅片电阻率、灰阶分档、电性能分档三个方面对组件明暗混档的影响进行实验验证、分析。①电阻率细分可以改善组件明暗混档现象，但效果受硅片质量影响，整体波动性较大；②灰阶分档和开压分档可有效改善组件明暗混档问题，可行性较强。

参考文献

[1]贾锐，张希清，等晶体硅太阳电池表面钝化技术[J].微纳电子技术，2011,4,48

[2]安其霖，曹国琛，李国欣等.太阳电池原理与工艺[M].上海：上海科学技术出版1984.26-56.