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高效晶體硅太陽能電池-PERL電池

鉅大LARGE  |  點擊量:1300次  |  2021年09月14日  

PESC、PERC、PERL電池是新南威爾士大學研究了近20年的先進電池系列,前兩個子母PE(PassivatedEmitter)代表前表面的鈍化(選擇性擴散),后兩個子母代表后表面的擴散和接觸情況。其中PERL衍生了南京中電的SE電池與尚德的PLUTO電池。PESC(鈍化發射極背接觸)電池1985年問世,可以做到大于83%的填充因子和20.8%(AM1.5)的效率。


PERC(鈍化發射極背場點接觸)電池,用背面點接觸來代替PESC電池的整個背面鋁合金接觸,這種電池達到了大約700mV的開路電壓和22.3%的效率。


PERL(鈍化發射極背部局域擴散)(PassivatedEmitterandRearLocally-diffused)電池是鈍化發射極、背面定域擴散太陽能電池的簡稱。1990年,新南威爾士大學的J.ZHAO在PERC電池結構和工藝的基礎上,在電池背面的接觸孔處采用了BBr3定域擴散制備出PERL電池,如圖所示。2001年,PERL電池效率達到24.7%,接近理論值,是迄今為止的最高記錄。


圖:新南威爾士大學PERL電池h=24.7%


PERL電池具有高效率的原因在于:

過針刺 低溫防爆18650 2200mah
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

(1)電池正面采用倒金字塔,這種結構受光效果優于絨面結構,具有很低的反射率,從而提高了電池的JSC.


(2)淡磷、濃磷的分區擴散。柵指電極下的濃磷擴散可以減少柵指電極接觸電阻;而受光區域的淡磷擴散能滿足橫向電阻功耗小,且短波響應好的要求;


(3)背面進行定域、小面積的硼擴散P+區。這會減少背電極的接觸電阻,又新增了硼背面場,蒸鋁的背電極本身又是很好的背反射器,從而進一步提高了電池的轉化效率;


(4)雙面鈍化。發射極的表面鈍化降低表面態,同時減少了前表面的少子復合。而背面鈍化使反向飽和電流密度下降,同時光譜響應也得到改善;但是這種電池的制造過程相當繁瑣,其中涉及到好幾道光刻工藝,所以不是一個低成本的生產工藝。


PERL電池的工藝流程為:

無人船智能鋰電池
IP67防水,充放電分口 安全可靠

標稱電壓:28.8V
標稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應用領域:勘探測繪、無人設備

硅片->倒金字塔結構制作->背面局域硼擴散->柵指電極的濃磷擴散->正面的淡磷擴散->SIO2減反射層->光刻背電極接觸孔->光刻正面柵指電極引線孔->正面蒸發柵指電極->背面蒸發鋁電極->正面鍍銀->退火->測試



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